Tanulmányi verseny I. forduló megoldásai 1. miniforduló: 1. Melyik szomszédos országgal nincs távvezetéki kapcsolatunk? Szlovénia
2. Az alábbiak közül melyik NEM üvegházhatású gáz? Szén-monoxid
3. Mekkora a Gönyűi Erőmű indítási ideje hidegindítás esetén? 2 óra
4. Hányas rendszámmal szerepel a periódusos rendszerben az a kémiai elem, amely a napelemek legfontosabb alapanyaga? 14
5. Melyik tüzelő-, üzemanyag fajlagos CO2 kibocsátása a legmagasabb? Karbon
6. Melyik budapesti épületet nem távhővel fűtik? BME K épület
7. Mire jó a transzformátorolaj? Jobb hűtést lehet vele elérni
8. Adott egy 3 fázisú 400 kV-os távvezeték. Mit jelent a 400 kV? Két fázis közötti feszültéség (névleges) effektív értékét
9. Az alábbiak közül melyik szellőzéstechnikai rendszer nem létezik? Mind létezik
10. Melyik országban a legmagasabb a természetes radioaktivitásból származó dózisérték? Finnország
11. Melyik izotópnak a leghosszabb a felezési ideje? 128Te
12. Hány MW villamos teljesítményt szolgáltat a ma létező legnagyobb erőmű? 22500
13. Milyen egyszerű geometria közelíti jól a Paksi Atomerőműben használt fűtőelem kazetták keresztmetszetét? Hatszög
14. Melyik szomszédos országgal nincsen földgázhálózati kapcsolatunk? Szlovénia
1. Mekkora a villamos térerősség egy 0,5 C töltésű pontszerű forrástól 260 m távolságban, ha a közeg vákuum? 𝐸=
𝑄 1 𝑘𝑉 ∙ 2 = 66,50 4𝜋1𝜀0 𝑥 𝑚
2. Az arany 198-as tömegszámú izotópjának felezési ideje 2,69 nap. Hány nap alatt bomlik el a magok 60%-a? 𝑡 𝑁(𝑡) = 2−𝑇 𝑁(0)
𝑡 = 3,56 𝑛𝑎𝑝 3. A kaliforniai Geysers geotermikus erőmű területe 70 km2. A felszín alatti réteg, mely hőhasznosításra alkalmas, 2 km vastag. A rétegben a hőmérséklet 240 °C, a fajlagos hőkapacitás c=2,5 J/cm3°C. Mennyi az összes tárolt hőenergia a rétegben, ha a felszínen az éves átlaghőmérséklet 15 °C ? A hőtároló réteg térfogata: 𝑉 = 70 ∗ 2 = 140 𝑘𝑚3 = 140 ∙ (105 𝑐𝑚)3 = 140 ∙ 1015 𝑚3 = 1,4 ∙ 1017 𝑐𝑚3 A tárolt hő mennyisége: 𝑄 = 𝑉 ∙ 𝑐 ∙ ∆𝑇 𝑄 = 1,4 ∙ 1017 ∙ 2,5 ∙ (240 − 15) 𝑄 = 7,875 ∙ 1019 𝐽
2. miniforduló: 1. Jellemzően hány bar Magyarországon a földgázszállító rendszer maximális nyomása?
63
2. Hol helyezkedik el 1959-ben üzembe helyezett, 11,4 MW beépített villamos teljesítménnyel rendelkező vízerőmű a Tisza magyarországi szakaszán? Tiszalök
3. Magyarország a Kiotói jegyzőkönyvében vállalta CO2 kibocsátásának csökkenését. Mely referenciaévhez mérjük ezt a csökkentést? 1985
4. Mi a HVDC távvezeték nagy előnye? Nincs reaktanciája
5. Mekkora volt ezen a nyáron a MAVIR által regisztrált rekord negyedórás átlag bruttó rendszerterhelés Magyarországon? 6456 MW
6. Mikor beszélhetünk feszültségletörésről? Ha a tápfeszültség rövid időre a névleges érték 90%-a és 10%-a közé esik majd visszaáll
7. Mekkora a geotermikus gradiens átlagos értéke Magyarországon? 5..7
8. Mit értünk FAM alatt? Feszültség Alatti Munkavégzés
9. Melyik NEM igaz az ASDEX Upgrade kísérleti fúziós berendezésre? Szén fala van
10. Egy átlagos adatközpont esetén az IT eszközök teljesítménye hány %-át adja az adatközpont összteljesítményének? 50
11. A hatályos törvények szerint mekkora a megengedett hőátbocsátási tényezője a külső falnak lakóépületek esetén? 0,45
𝑊 𝑚2 𝐾
12. Hány hurokból áll egy VVER 440/213 típusú blokk primer köre? 6
13. Hány tonna települési szilárd hulladékot ártalmatlanít, és használ fel energetikai célokra a Fővárosi Hulladékhasznosító Mű? 420.000 t
14. Hány külsősöknek szóló előadást szervez az idei félévben az ESZK? 7
1. Mekkora egy 500 t/h víztömegáramot szállító szivattyú teljesítménye, ha a hatásfoka 0,8 és a vizet 17 m-es magasságba kell felemelni? 𝑃= 𝑃=
𝑚̇ ∙ ∆ℎ 𝜂
500 ∙ 1000 17 ∙ = 29513 𝑊 3600 0,8
2. Ukrajna felől október 8-án 18:00-kor 560 MW-nyi teljesítmény áramlik be Magyarországra a 750 kV-os távvezetéken. A távvezeték magyarországi hossza 268 km. Ha a távvezetéken 1%-nyi teljesítmény vész el, akkor hány Watt disszipálódik el 1 méternyi távvezeték vonalon? 𝑊= 𝑊=
𝑃∙𝜂 𝑚
560 ∙ 106 ∙ 0,01 = 20,9 𝑊 268 ∙ 103
3. Mekkora lesz a nyomása egy alapesetben 20 bar nyomású gáznak, ha egy zárt tartályban kétszeres hőmérsékletre melegítjük? 𝑝1 𝑇1 = , 𝑝2 𝑇2 𝑝2 = 𝑝1
𝑉 = á𝑙𝑙
𝑇2 = 40 𝑏𝑎𝑟 𝑇1
3. miniforduló: 1. Melyik szomszédos országgal van 220kV-os távvezetéki kapcsolata Magyarországnak? Ukrajna és Ausztria
2. Melyik vízerőművet telepítették a legkésőbb a Tisza magyarországi szakaszára? Kisköre
3. A szilícium mellett melyik kémiai elemet használják még napelemekben? Germánium
4. Melyik tüzelő-, üzemanyag fajlagos CO2 kibocsátása a legalacsonyabb? Hidrogén
5. Melyik épületet fűtötték először távhővel hazánkban? Parlament
6. Melyik NEM névleges feszültség szint Magyarországon? 0,22 kV
7. Mennyi 1 kWh energia normál árszabás szerinti ára az ELMŰ-nél 2015-ben? 37,56Ft
8. Melyik vállalat felel a magyar villamosenergia-rendszer irányításáért? MAVIR Zrt.
9. Hány darab izotóp béta-bomló az alábbiak közül: 3H, 14C, 235U, 128Te, 226Ra? 3
10. Az épület energetikai besorolása A+-tól I-g tart. Mit jelent az E kategória? Átlagosnál jobb
11. A 2015-ös éves magyarországi bruttó csúcsteljesítmény közel hányszorosát képes ellátni a ma létező legnagyobb erőmű? 3,5
12. Melyik nem vízturbina típus az alábbiak közül? Vortex
13. Hány atomreaktor üzemel Magyarországon és ebből hány energetikai célú? 6 (4)
14. Hány ESZK-s hallgató vehetett át köztársasági ösztöndíjat a 2014/2015-ös tanévben elért kimagasló tanulmányi eredményük miatt? 3
1.Egy edényben 1 kg tömegű és -5°C hőmérsékletű jeget és 2 kg tömegű, 20°C hőmérsékletű vizet összekeverünk. A jég fajhője 2,01 kJ/(kg*K), olvadáshője 335 kJ/kg, a víz fajhője 4,187 kJ/(kg*K). Mekkora a víz tömege az egyensúlyi állapotban? Jég felmelegítése 0 ℃ -ra 𝑄𝑗 = 𝑐𝑗 ∙ 𝑚𝑗 ∙ (0 − 𝑇𝑗 ) = 10,05 𝑘𝐽 Víz hűlése 0 ℃-ra: 𝑄𝑣 = 𝑐𝑣 ∙ 𝑚𝑣 ∙ (𝑇𝑣 − 0) = 167,6 𝑘𝐽 A jég 0 ℃-ra melegítésével a víz 𝑇𝑣∗ hőmérsékletre hűthető: 𝑇𝑣∗ =
𝑇𝑣 − 𝑄𝑗 = 18,8 ℃ 𝑚𝑣 − 𝑐𝑣
A teljes jég megolvasztásához szükséges hő: 𝑄0 = 𝑚𝑗 ∙ 𝑞0 = 335 𝑘𝐽 A 18,8 ℃ hőmérsékletű víz 0 ℃-ra hűtéséhez szükséges hő: 𝑄𝑣∗ = 157,55 𝑘𝐽 (167,6 − 10,05) Egyensúlyi állapotban 0 ℃ − 𝑜𝑠 közegek lesznek, de a víz nem tud teljesen jéggé alakulni, valamint fordítva sem. A megolvadó jég tömege: 𝑚𝑗 =
𝑄𝑣∗ = 0,47 𝑘𝑔 𝑞0
Egyensúlyi tömegek: 𝑚𝑣í𝑧 = 2,47 𝑘𝑔 𝑚𝑗é𝑔 = 0,53 𝑘𝑔
2. Egy kondenzátor kapacitása 0,6mF. A kondenzátoron 230 V effektív értékű 50 Hz frekvenciájú váltakozó feszültség esik. Adja meg az áram maximális értékét! 𝐼 = √2 ∙ 50 ∙ 230 ∙ 600 ∙ 10−6 ∙ 2 ∙ 𝜋 = 61,31 𝐴
3. Mekkora az ellenállása egy 500 m hosszú 10 mm^2 keresztmetszetű rézből készült vezetéknek? 𝑅 =𝜌∙
𝑙 = 0,85 Ω 𝐴
