Техническая термодинамика ТТ.137 МСХА

ТТ.137 (Техническая термодинамика)

Часть задач есть решенные, контакты

1. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА

  1. Баллон емкостью 0,9 м3 заполнен воздухом при температуре (17+3n) °С. Присоединенный к нему вакуумметр показывает разрежение 600 мм рт. ст. Определить массу воздуха в баллоне, если показание барометра равно 740 мм рт. ст.
  1. Баллон с кислородом емкостью 20 л находится под давлением 10 МН/м2 при 15°С. После израсходования части кислорода давление понизилось до 7,6 МН/м2, а температура упала до 10 °С. Определить массу израсходованного кислорода.
  1. Для автогенной сварки привезен баллон кислорода вместимостью (10+10n) л. Определить массу кислорода, если его давление р = 12 МН/м2 и температура t = 16°С.
  1. Какова будет плотность кислорода при 0°С и давлении (500+10n) мм рт. ст., если при 760 мм рт. ст. и 15°С она равна 1,310 кг/м3?
  1. Какова будет плотность окиси углерода при 20°С и 710 мм рт. ст., если при 0°С и 760 мм рт. ст. она равна 1,251 кг/м3?
  1. Какой объем будут занимать (10+3n) кг воздуха при давлении р = 0,44 МН/м2 и температуре t = 18°С?
  1. Какой объем займет 1 кмоль газа при р = 2 Мн/м2 и t = 200°С?
  1. Какой объем занимает 1 кг азота при температуре 70°С и давлении 0,2 МН/м2?
  1. Какой объем занимают 10 кмолей азота при нормальных условиях?
  1. Масса пустого баллона для кислорода емкостью 50 л равно 80 кг. Определить массу баллона после заполнения его кислородом при температуре t = 20°С до давления 100 бар.
  1. Определить массу 5 м3 водорода, 5 м3 кислорода и 5 м3 углекислоты при давлении 6 бар (0,6 МН/м2) и температуре 100°С.
  1. Определить массу кислорода, содержащегося в баллоне емкостью (50+5n) л, если давление кислорода по манометру равно 10,8 бар, а показание ртутного барометра – 745 мм при температуре 25°С.
  1. Определить массу углекислого газа в сосуде с объемом V = (4+n) м3 при t = 80°С. Давление газа по манометру равно 0,4 бар. Барометрическое давление В = 780 мм рт. ст.
  1. Определить плотность и удельный объем водяного пара при нормальных условиях, принимая условно, что в этом состоянии пар будет являться идеальным газом.
  1. Определить плотность и удельный объем двуокиси углерода (CO2) при нормальных условиях.
  1. Определить плотность окиси углерода (CO) при p = 1 бар и t = 15°С.
  1. Определить газовую постоянную для кислорода, водорода и метана (CH4).
  1. Определить удельный объем кислорода при давлении p = (23+n) бар и температуре t = 280°С.
  1. Плотность воздуха при нормальных условиях равна ρ = 1,293 кг/м3. Чему равна плотность воздуха при давлении p = 15 бар и температуре t = (20+10n)°С.
  1. При какой температуре 1 кмоль газа занимает объем V = 4 м3, если давление газа p = 1 кН/м2?
  1. При какой температуре плотность азота при давлении 1,5 МН/м2 будет равна 3 кг/м3?
  1. Резервуар объемом (4+n) м3 заполнен углекислым газом. Найти массу и силу тяжести (вес) газа в резервуаре, если избыточное давление газа p = 0,4 бар, температура его t = (80+5n)°С, а барометрическое давление воздуха В = 780 мм рт. ст.
  1. Определить диаметр воздуховода для подачи (50+10n) кг/ч воздуха при абсолютном давлении 1,15 бар, если температура этого воздуха 22°С. Скорость воздуха в воздуховоде равна 8 м/с.
  1. Дутьевой вентилятор в топку парового котла воздух в количестве 102000 м3/ч при t = 300°С и давлении (избыточном) 155 мм. вод. ст. Барометрическое давление (740+n) мм рт. ст. Определить часовую производительность вентилятора при нормальных условиях Qн в м3/ч.
  1. Сосуд емкостью V = (10+n) м3 заполнен 25 кг углекислоты. Определить абсолютное давление в сосуде, если температура в нем t = 27°С.

2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

  1. В закрытом сосуде емкостью V = 0,6 м3 содержится азот при давлении (абсолютном) p1 = 0,5 МПа и температуре t1 = 20°C. В результате охлаждения сосуда азот, содержащийся в нем, теряет (105 + n) кДж. Принимая теплоемкость азота постоянной, определить, какие давление и температура устанавливаются в сосуде после охлаждения.
  1. В закрытом сосуде емкостью V = 0,3 м3 содержится 2,75 кг воздуха при давлении р1 = 8 бар и температуре t1 = 25°С. Определить давление и удельный объем после охлаждения воздуха до 0°С.
  1. В закрытом сосуде емкостью V = 0,6 м3 содержится воздух при давлении р1 = 5 бар и температуре t1 = 20°С. В результате охлаждения сосуда воздух, содержащийся в нем, теряет 105 кДж. Принимая теплоемкость воздуха постоянной, определить, какое давление и какая температура устанавливаются после этого в сосуде.
  1. В закрытом сосуде емкостью V = 300 л содержится 3 кг воздуха при давлении p1 = 8 ат и температуре t1 = (20+n)°C. Определить давление и удельный объем после охлаждения воздуха до 0°C.
  1. В закрытом сосуде заключен газ при давлении р1 = 28 бар и температуре t1 = 120°С. Чему будет равно конечное давление р2 если температура упадет до t2 = 25°С?
  1. В закрытом сосуде заключен газ при разрежении p1 = 6,7 кПа и температуре t1 = (70+n)°C. Показания барометра – 742 мм рт. ст. До какой температуры нужно охладить газ при том же атмосферном давлении, чтобы разрежение стало p2 = 13,3 кПа?
  1. В закрытом сосуде заключен газ при разрежении р1 = 50 мм рт. ст. и температуре t1 = 70°С. Показание барометра – 760 мм рт. ст. До какой температуры нужно охладить газ, чтобы разрежение стало равным р2 = 100 мм рт. ст.
  1. В закрытом сосуде находится газ при разрежении р1 = 20 мм рт. ст. и температуре t1 = 10°С. Показание барометра – 750 мм рт. ст. После охлаждения газа разрежение стало равным 150 мм рт. ст. Определить конечную температуру газа t2.
  1. В закрытом сосуде объемом V = 300 л находится воздух при абсолютном давлении р1 = 3 кгс/см2 и температуре t1 = 20°С. Какое количество теплоты необходимо подвести для того, чтобы температура воздуха поднялась до t2 = (120+n)°C?
  1. В сосуд, содержащийся 5 л воды при температуре 20°С, помещен электронагреватель мощностью (500+10n) Вт. Определить, сколько времени потребуется, чтобы вода нагрелась до температуры кипения 100°С. Потерями теплоты в окружающую среду пренебречь.
  1. В цилиндре диаметром 400 мм содержится 80 л воздуха при давлении р1 = 2,9 бар и температуре t1 = — 15°С. Принимая теплоемкость воздуха постоянной, определить, до какой величины должна увеличиться сила, действующая на поршень, чтобы последний оставался неподвижным, если к воздуху подводятся 20 ккал тепла.
  1. Газ при давлении р1 = 10 бар и температуре t1 = 20°С нагревается при постоянном объеме до t2 = 300°С. Определить конечное давление газа.
  1. До какой температуры t2 нужно нагреть газ при υ = const, если начальное давление газа р1 = 2 бар и температура t1 = 20°С, а конечное давление р2 = 5 бар.
  1. До какой температуры нужно охладить 0,8 м3 воздуха с начальным давлением 3 бар и температурой 15°С, чтобы давление при постоянном объеме понизилось до 1 бар? Какое количество тепла нужно для этого отвести? Теплоемкость воздуха принять постоянной.
  1. Сосуд объемом 60 л заполнен кислородом при давлении р1 = 125 бар. Определить конечное давление кислорода и количество сообщенного ему тепла (в кДж и ккал), если начальная температура кислорода t1 = 10°С, а конечная t2 = 30°С. Теплоемкость кислорода считать постоянной.
  1. Сосуд емкостью 90 л содержит углекислый газ при абсолютном давлении 0,8 МПа и температуре 30°C. Определить количество теплоты, которое необходимо сообщить газу при v = const, чтобы давление поднялось до (1,6 + 0,1n) МПа. Теплоемкость газа считать постоянной.
  1. 2 м3 воздуха с начальной температурой t1 = 15°С расширяются при постоянном давлении до 3 м3 вследствие сообщения газу 837 кДж тепла. Определить конечную температуру, давление газа в процессе и работу расширения.
  1. Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть (2+0,1n) м3 воздуха при постоянном избыточном давлении 2 ат от t1 = 120°C до t2 = (450+10n)°C? Какую работу при этом совершит воздух? Атмосферное давление принять равным 750 мм рт. ст., учесть зависимость теплоемкости от температуры.
  1. В воздухоподогреватель парового котла подается вентилятором 130000 м3/ч воздуха при температуре 30°С. Определить объемный расход воздуха на выходе из воздухоподогревателя, если нагрев его производится до 400°С при постоянном давлении.
  1. Воздух охлаждается от t1 = (1000 + 30n)°C до t2 = 100°C в процессе с постоянным давлением. Какое количество теплоты теряет 1 кг воздуха?
  1. В установке воздушного отопления внешний воздух при t1 = — 15°С нагревается в калорифере при р = const до 60°С. Какое количество тепла надо затратить для нагрева 1000 м3 наружного воздуха? Теплоемкость воздуха считать постоянной. Давление воздуха принять равным 760 мм рт. ст.
  1. В цилиндре диаметром 60 см содержится 0,41 м3 воздуха при р = 2,5 бар и t1 = 35°С. По какой температуры должен нагреваться воздух при постоянном давлении, чтобы движущийся без трения поршень поднялся на 40 см?
  1. В цилиндре находится воздух при давлении р = 5 бар и температуре t1 = 400°С. От воздуха отнимается тепло при постоянном давлении таким образом, что в конце процесса устанавливается температура t2 = 0°С. Объем цилиндра, в котором находится воздух, равен 400 л. Определить количество отнятого тепла, конечный объем, изменение внутренней энергии и совершенную работу сжатия. Зависимость теплоемкости от температуры считать нелинейной.
  1. Во сколько раз больше воздуха (по массе) вмещает резервуар при 10°С, чем при 50°С, если давление остается неизменным?
  1. Воздух, выходящий из компрессора с температурой 190°С, охлаждается в охладителе при постоянном давлении р = 5 бар до температуры 20°С. При этих параметрах производительность компрессора равна 30 м3/ч. Определить часовой расход охлаждающей воды, если она нагревается на 10°С.
  1. Дымовые газы, образовавшиеся в топке парового котла, охлаждаются с 1200 до 250°С. Во сколько раз уменьшается их объем, если давление газов в начале и в конце газоходов одинаково?
  1. Воздух в количестве 5 м3 при абсолютном давлении р1 = 0,3 МПа и температуре t1 = 25°С нагревается при постоянном давлении до t2 = (100 + 2n)°С. Определить количество теплоты, подведенной к воздуху, считая С = const.
  1. К 1 м3 воздуха, находящемуся в цилиндре со свободно движущимся нагруженным поршнем, подводится при постоянном давлении 335 кДж тепла. Объем воздуха при этом увеличивается до 1,5 м3. Начальная температура воздуха равна 15°С. Какая устанавливается в цилиндре температура и какова работа расширения? Зависимость теплоемкости от температуры считать линейной.
  1. Какое количество тепла необходимо затратить, чтобы нагреть 2 м3 воздуха при постоянном избыточном давлении р = 2 бар от t1 = 100°С до t2 = (200 + 10n)°С? Какую работу при этом совершит воздух? Давление атмосферы принять равным 760 мм рт. ст.
  1. На отходящих газах двигателя мощностью N = 2500 кВт установлен подогреватель, через который проходит 60 000 м3/ч воздуха при температуре t1 = 15°С и давлении р = 1,01 бар. Температура воздуха после подогревателя равна 75°С. Определить, какая часть тепла топлива использована в подогревателе? Коэффициент полезного действия двигателя принять равным 0,33. Зависимость теплоемкости от температуры считать линейной.
  1. Определить количество тепла, необходимое для нагревания 2000 м3 воздуха при постоянном давлении р = 5 бар от t1 = 150°С до t2 = (200 + 10n)°С. Зависимость теплоемкости от температуры считать нелинейной.
  1. В установке воздушного отопления внешний воздух при t1 = – 15°C нагревается в калорифере при p = const до 60°C. Какое количество теплоты надо затратить для нагревания (1000 + 10n) м3 наружного воздуха? Давление воздуха считать равным 755 мм рт. ст. Теплоемкость воздуха считать постоянной.
  1. Уходящие газы котельной установки проходят через воздухоподогреватель. Начальная температура газов tг1 = 300°C, конечная tг2 = (160 – n)°C; расход газов равен (900 + 10n) кг/ч. Начальная температура воздуха составляет tв1 = 15°C, а расход его равен (800 + 10n) кг/ч. Определить температуру нагретого воздуха tв2, если потери тепла в воздухоподогревателе составляет 4%. Средние теплоемкости (cpm) для газов и воздуха принять соответственно равными 1,0467 и 1,0048 кДж/(кг.К).
  1. 0,5 м3 кислорода при давлении р1 = 10 бар и температуре t1 = 30°С сжимаются изотермически до объема в 5 раз меньше начального. Определить объем и давление кислорода после сжатия, работу сжатия и количество тепла, отнятого у газа.
  1. 1 кг воздуха при температуре t1 = 30°С и начальном давлении р1 = 1 бар сжимается изотермически до конечного давления р2 = 10 бар. Определить конечный объем, затрачиваемую работу и количество тепла, отводимого от газа.
  1. 10 кг воздуха при давлении р1 = 1,2 бар и температуре t1 = 30°С сжимаются изотермически; при этом в результате сжатия объем увеличивается в 2,5 раза. Определить начальные и конечные параметры, количество тепла, работу и изменение внутренней энергии.
  1. 8 м3 воздуха при р1 = 0,9 бар и t1 = 20°С сжимаются при постоянной температуре до 8,1 бар. Определить конечный объем, затраченную работу и количество тепла, которое необходимо отвести от газа.
  1. В воздушный двигатель подается 0,0139 м3/с воздуха при р1 = 5 бар и t1 = 40°С. Определить мощность, полученную при изотермическом расширении воздуха в машине, если р2 = 1 бар.
  1. В сосуде объемом 0,5 м3 находится воздух при давлении 0,2 МН/м2 и температуре 20°С. Сколько воздуха надо выкачать из сосуда, чтобы разрежение в нем составило 420 мм рт. ст. при условии, что температура в сосуде не изменится? Атмосферное давление по ртутному барометру равно 768 мм при температуре ртути в нем, равной 18°С; разрежение в сосуде измерено ртутным вакуумметром при температуре ртути 20°С
  1. В цилиндре с подвижным поршнем находится 0,8 м3 воздуха при давлении р1 = 5 бар. Как должен измениться объем, чтобы при повышении давления до 8 бар температура воздуха не изменилась?
  1. Во сколько раз изменится плотность газа в сосуде, если при постоянной температуре показание манометра от р1 = 18 бар уменьшится до р2 = 3 бар? Барометрическое давление принять равным 1 бар.
  1. Воздух в количестве 0,5 кг при р1 = 5 бар и t1 = 30°С расширяется изотермически до пятикратного объема. Определить работу, совершаемую газом, конечное давление и количество тепла, сообщаемого газу.
  1. Воздух при давлении р1 = 1 бар и температуре t1 = 27°С сжимается в компрессоре до р2 = 35 бар. Определить величину работы L, затраченной на сжатие 100 кг воздуха, если сжатие производится изотермически.
  1. Воздуху в количестве 0,1 м3 при р1 = 10 бар и t1 = 200°С сообщается 126 кДж тепла; температура его при этом не изменяется. Определить конечное давление р2, конечный объем V2 и получаемую работу L.

Стоимость: 150 руб

  1. При изотермическом сжатии 0,3 м3 воздуха с начальными параметрами р1 = 10 бар и t1 = 300°С отводится 500 кДж тепла. Определить конечный объем V2 и конечное давление р2.
  1. При изотермическом сжатии 2,1 м3 азота, взятого при р1 = 1 бар, от газа отводится 335 кДж тепла. Определить конечный объем V2, конечное давление р2 и затраченную работу L.
  1. Воздух в количестве (1 + n) кг при температуре t1 = 30°C и начальном давлении p1 = 0,1 МПа изотермически сжимается до конечного давления p2 = (1 + 0,1n) МПа. Определить конечный объем, затрачиваемую работу изменения объема и количество теплоты, отводимой от газа.
  1. Воздух в количестве (12 + n) кг при температуре t = 27°C изотермически сжимается до тех пор, пока давление не становится равным 4 МПа. На сжатие затрачивается работа L = – (6 + 0,2n) МДж. Найти начальные давление и объем, конечный объем и теплоту, отведенную от воздуха.
  1. Воздух в количестве 0,5 кг изотермически расширяется от давления p1 = 100 ат до p2. Определить давление p2, работу и отведенную теплоту, если v2/v1 = (5+n) и t1 = 30°C.
  1. В идеально охлаждаемом компрессоре происходит изотермическое сжатие углекислого газа. В компрессор поступает (700 + 10n) м3/ч газа (приведенного к нормальным условиям) при p1 = 0,095 МПа и t1 = 47°C. Давление за компрессором p2 = 0,8 МПа. Найти теоретическую мощность приводного двигателя N (кВт) и теоретический расход M охлаждающей компрессор воды (в кг/ч), если она нагревается в системе охлаждения на Δt = 15°C.
  1. 0,8 м3 углекислого газа при температуре t1 = 20°С и давлении р1 = 7 бар адиабатно расширяются до трехкратного объема. Определить конечные параметры р2 и t2 и величину полученной работы L (k принять равным 1,28).
  1. 1 кг воздуха при начальной температуре t1 = 100 кг и давлении р1 = 1 бар сжимается адиабатно до конечного давления р2 = 10 бар. Определить конечный объем, конечную температуру и затрачиваемую работу.
  1. 1 кг воздуха при начальной температуре t1 = 30°С и давлении р1 = 1 бар сжимается адиабатно до конечного давления р2 = 10 бар. Определить конечный объем, конечную температуру и затрачиваемую работу.
  1. 1 кг воздуха при температуре t1 = 15°С и начальном давлении р1 = 1 бар адиабатно сжимается до 8 бар. Определить работу, конечный объем и конечную температуру.
  1. 1 кг воздуха при температуре t1 = 17°С сжимается адиабатно до объема, составляющего 1/5 начального, а затем расширяется изотермически до первоначального объема. Определить работу, произведенную воздухом в результате обоих процессов.
  1. 1 м3 воздуха при давлении 0,95 бар и начальной температуре 10°С сжимается по адиабате до 3,8 бар. Определить температуру и объем воздуха в конце сжатия и работу, затраченную на сжатие.
  1. 1 кг воздуха при температуре t1 = 15°С и начальном давлении р2 = 1 бар адиабатно сжимается до 8 бар. Определить работу, конечный объем и конечную температуру.
  1. 2 кг воздуха при давлении р1 = 1 бар и t1 = 15°С адиабатно сжимаются в цилиндре компрессора до давления р2 = 7 бар. Определить конечную температуру сжатого воздуха и работу, затраченную на сжатие.
  1. Адиабатным сжатием повысили температуру воздуха в двигателе так, что она стала равной температуре воспламенения нефти; объем при этом уменьшился в 14 раз. Определить конечную температуру и конечное давление воздуха, если р1 = 1 бар и t1 = 100°С.
  1. В газовом двигателе смесь газа и воздуха адиабатно сжимается так, что к концу сжатия ее температура оказывается на 200°С ниже температуры самовоспламенения газа. В начале сжатия р1 = 0,9 бар и t1 = 70°С. Показатель адиабаты k = 1,36, R = 314 Дж/(кг град), температура самовоспламенения равна 650°С. Определить величину работы сжатия и степень сжатия ε = υ12.
  1. В двигателе с воспламенением от сжатия воздух сжимается таким образом, что его температура поднимается выше температуры воспламенения нефти. Какое минимальное давление должен иметь воздух в конце процесса сжатия, если температура воспламенения нефти равна 800°С? Во сколько раз при этом уменьшится объем воздуха? Начальное давление воздуха р1 = 1 бар, начальная температура воздуха t1 = 80°С. Сжатие воздуха считать адиабатным.
  1. Воздух при давлении р1 = 4,5 бар, расширяясь адиабатно до 1,2 бар, охлаждается до t2 = – 45°С. Определить начальную температуру и работу, совершенную 1 кг воздуха.
  1. Метан массой 1 кг адиабатно расширяется от давления p1 = 5,4 МПа и температуры 40°С до давления p2 = 1 МПа. Найти конечный объем, температуру, работу, изменение внутренней энергии и энтальпии. Показатель адиабаты принять равным 1,4.
  1. Воздух при температуре t1 = 20°С должен быть охлажден посредством адиабатного расширения до температуры t2 в 60°С. Конечное давление воздуха при этом должно составлять 1 бар. Определить начальное давление воздуха р1 и удельную работу расширения l.
  1. Воздух при температуре t1 = 25°С адиабатно охлаждается до t2 = – 55°С, давление при этом падает до 1 бар. Определить начальное давление и работу расширения 1 кг воздуха.
  1. Воздушный буфер состоит из цилиндра, плотно закрытого подвижным поршнем. Длина цилиндра 50 см, а диаметр 20 см. Параметры воздуха, находящегося в цилиндре, соответствуют параметрам окружающей среды: р1 = 1 бар и t1 = 20°С. Определить энергию, которую может принять воздушный буфер при адиабатном сжатии воздуха если движущийся без трения поршень продвинется на 40 см. Определить также конечное давление и конечную температуру воздуха.
  1. До какого давления нужно адиабатно сжать смесь воздуха и паров бензина, чтобы в результате повышения температуры наступило самовоспламенение смеси? Начальные параметры: р1 = 1 бар; t1 = 15°С. Температура воспламенения смеси t2 = 550°С; k = 1,39.
  1. Из сосуда, содержащего углекислоту при давлении 12 бар и температуре 20°С, вытекает 2/3 содержимого. Определить конечное давление и температуру, если в процессе истечения не происходит теплообмена со средой (k принять равным 1,28).
  1. Работа, затраченная на адиабатное сжатие 3 кг воздуха, составляет 471 кДж. Начальное состояние воздуха характеризуется параметрами: t1 = 15°С; р1 = 1 бар. Определить конечную температуру и изменение внутренней энергии.
  1. 1 кг воздуха, занимающий объем υ1 = 0,0887 м3/кг при р1 = 10 бар, расширяется до 10-кратного объема. Определить конечное давление и работу, совершенную воздухом, в изотермическом и адиабатном процессах.
  1. Воздух при температуре t1 = 20°C должен быть охлажден посредством адиабатного расширения до температуры t2 = – (30 + n)°C. Конечное давление воздуха при этом должно составлять 0,1 МПа. Определить начальное давление воздуха p1 и работу расширения 1 кг воздуха.
  1. Воздух при температуре (120 + n)°C изотермически сжимается так, что его объем становится равным 0,25 начального, а затем расширяется по адиабате до начального давления. Определить температуру воздуха в конце адиабатного расширения.
  1. При адиабатном расширении 1 кг воздуха (k = 1,40) температура его падает на (100 + n) K. Какова полученная в процессе расширения работа и сколько теплоты следовало бы подвести к воздуху, чтобы ту же работу получить в изотермическом процессе?
  1. 1 кг азота при начальной температуре 400°С и абсолютном давлении p1 = 0,5 МПа в политропном процессе совершает работу равную 400 кДж, при этом внутренняя энергия уменьшается на 200 кДж/кг. Определить показатель политропы, участвующую в процессе теплоту, а также конечные параметры азота.
  1. 1 кг воздуха при р1 = 0,5 МПа и t1 = 110°С расширяется политропно до давления р2 = 0,1 МПа. Определить конечное состояние воздуха, изменение внутренней энергии, количество подведенной теплоты и полученную работу, если показатель политропы n =1,2.
  1. 1,5 кг воздуха сжимают политропно от р1 = 0,09 МПа и t1 = 18°С до р2 = 1 МПа; температура при этом повышается до t2 = 125°С. Определить показатель политропы, конечный объем, затраченную работу и количество отведенной теплоты.
  1. 2 м3 воздуха при давлении р1 = 0,2 МПа и температуре t1 = 40°С сжимаются до давления р2 = 1,1 МПа и объема V2 = 0,5 м3. Определить показатель политропы, работу сжатия и количество отведенной теплоты.
  1. Атмосферный воздух при давлении р0 = 0,09 МПа и температуре t0 = 15°С сжимается в турбонагнетателе по политропе с показателем политропы n = 1,2. Степень повышения давления в турбонагнетателе β = p1/p0 = 1,3. КПД турбонагнетателя равен β = 0,85. Расход воздуха через турбонагнетатель G0 = 0,5 кг/с. Определить параметры воздуха перед турбонагнетателем и за ним. Найти работу и теплоту в процессе сжатия.
  1. В воздушном двигателе воздух в количестве 1 кг расширяется от p1 = (10 + 0,5n) ат до p2 = 1 ат. Расширение может произойти изотермически, адиабатно и политропно с показателем политропы n = 1,2. Сравнить работы расширения и определить конечные параметры воздуха по этим трем процессам; начальная температура воздуха t1 = 227°C.
  1. В газовом двигателе политропно сжимается горючая смесь (R = 340 Дж/(кг · К) до температуры 450°С. Начальное давление смеси р1 = 0,09 МПа, начальная температура t1 = 80°С. Показатель политропы n = 1,35. Найти работу сжатия и степень сжатия.
  1. В процессе политропного расширения воздуху сообщается (70 + n) кДж теплоты. Найти изменение внутренней энергии воздуха и произведенную работу, если объем воздуха увеличился в 10 раз, а давление его уменьшилось в 8 раз.
  1. В процессе политропного сжатия затрачивается работа, равная 195 кДж, причем в одном случае от газа отводится 250 кДж, а в другом – газу сообщается 42 кДж. Определить показатели общих политроп.
  1. В цилиндре двигателя с изобарным подводом теплоты сжимается воздух по политропе с показателем n = 1,33. Определить температуру и давление воздуха в конце сжатия, если степень сжатия ε = V1/V2 равна 14, t1 = 77°С и р1 = 0,1 МПа.
  1. Воздух в количестве 1 кг политропно расширяется от 12 до 2 ат, причем объем его увеличился в 4 раза; начальная температура воздуха равна (120 + 2n)°C. Определить показатель политропы, начальный и конечный объемы, конечную температуру и работу расширения.
  1. Воздух в количестве 3 м3 расширяется политропно от p1 = 0,54 МПа и t1 = 45°С до p2 = 0,54 МПа. Объем, занимаемый при этом воздухом, становится равным 10 м3. Найти показатель политропы, конечную температуру, полученную работу и количество подведенной теплоты.
  1. Воздух в компрессоре сжимается по политропе (n = 1,25) от 1 до 8 бар; начальная температура воздуха (5 + n)°C. После сжатия воздух проходит через холодильник, охлаждаемый холодной водой, начальная температура которой t1 = 10°C, а конечная равна t2 = 18°C. Определить часовой расход охлаждающей воды, если производительность компрессора 1000 м3/ч при нормальных физических условиях, а воздух в холодильнике изобарно охлаждается до 30°C.
  1. Горючая смесь в цилиндре двигателя, имеющая температуру t1 = 100°С и давление р1 = 0,09 МПа, подвергается сжатию по политропе с показателем n = 1,33. Определить конечное давление и степень сжатия в момент, когда температура достигнет 400°С.
  1. При политропном сжатии 1 кг воздуха до объема v2 = 0,1v1 температура поднялась с 10 до (90 + n)°C. Начальное давление равно 0,8 бар.

Определить показатель политропы, конечные параметры газа, работу сжатия и количество отведенной наружу теплоты.

  1. Смесь коксового газа с воздухом сжимается по политропе с показателем n = 1,38; начальное давление р1 = 0,1 МПа, начальная температура t1 = 50°С. Определить конечную температуру и давление, если степень сжатия ε = 4.
  1. Углекислый газ с начальной температурой 70°С и абсолютным давлением p1 = 0,1 МПа необходимо довести до абсолютного давления p2 = 0,14 МПа так, чтобы отношение подведенной к газу теплоты к совершенной газом работе составляло 10. Считая процесс политропным, определить теплоемкость указанного процесса и конечную температуру газа.

3. ИДЕАЛЬНЫЕ ЦИКЛЫ ТЕПЛОВЫХ МАШИН

3.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

ИДЕАЛЬНЫХ ЦИКЛОВ ТЕПЛОВЫХ МАШИН

Задание

 — определить основные параметры состояния р, υ, T в характерных точках цикла;

 — определить для каждого процесса, входящего в цикл, Δu, Δs, q, l;

 — определить термический кпд цикла;

 — графическое изображение цикла в p,υ- и T,s-координатах.

Стоимость: 600 руб (Вариант 16)

4. ВОДЯНОЙ ПАР

 РАБОТА С h,s-ДИАГРАММОЙ ВОДЯНОГО ПАРА

  1. Температура пара t, °С, давление р, бар. Определить температуру кипения, скрытую теплоту парообразования, удельный объем, энтропию, энтальпию, теплоту на перегрев пара, теплоту на нагрев воды до температуры кипения, энтальпию на нижней и верхней пограничных кривых. Исходные данные для решения задачи выбрать из таблицы 4.1.
  1. Начальное давление пара р1 бар, степень сухости х1, конечный объем v2, м3/кг, температура t2, °С, степень сухости х2. Определить начальные и конечные параметры пара и изменение внутренней энергии. Исходные данные для решения задачи выбрать из таблицы 4.2.

5. ВЛАЖНЫЙ ВОЗДУХ

РАБОТА С H-d ДИАГРАММОЙ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА

5.1. ЗАДАНИЯ ДЛЯ РАБОТЫ С H-d ДИАГРАММОЙ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА

  1. Относительная влажность воздуха φ, %, температура t, °С. Определить температуру мокрого термометра, температуру точки росы, парциальное давление пара и парциальное давление сухого воздуха, влагосодержание, энтальпию.
  2. Температура сухого термометра tс, °С, температура мокрого tм, °С. Определить относительную влажность воздуха.

6. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ КОМПРЕССОРОВ

  1. Расход газа в поршневом одноступенчатом компрессоре составляет V1 при давлении p1 = 0,1 МПа и температуре t1. При сжатии температура газа повышается на 200°С. Сжатие происходит по политропе с показателем п. Определить конечное давление, работу сжатия и работу привода компрессора, количество отведенной теплоты, а также теоретическую мощность привода компрессора. Исходные данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 6.1.

  1. В поршневом компрессоре сжимается 330 м3/ч воздуха при начальной температуре t1 от давления р1 = 0,101 МПа до давления р2. Определить теоретическую мощность привода компрессора N и температуру воздуха в конце сжатия t2. Расчет произвести для изотермического, адиабатного и политропного сжатия. Исходные данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 6.2.

Стоимость: 200 руб (Вариант 10)

7. ЦИКЛ РЕНКИНА НА ПЕРЕГРЕТОМ ПАРЕ

  1. Паросиловая установка работает по циклу Ренкина. Пар перед турбиной имеет давление p1 и температуру t1. Определить работу l кг пара и термический КПД ηt цикла, если давление на выходе из турбины р2. Задачу решить с помощью таблиц и диаграммы hs .

Стоимость: 200 руб (Вариант 10)

  1. Определить располагаемое теплопадение, термический КПД цикла и удельный расход пара для двух различных значений начальных и конечных параметров пара. Найти конечное значение степени сухости х2 (при давлении р2). Данные для решения задачи выбрать из таблицы 7.2.

Стоимость: 300 руб (Вариант 10)

Часть задач есть решенные, контакты

Запись опубликована в рубрике Задачи, Термодинамика и теплотехника с метками , , , , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *