Метод проточного калориметрирования

ТТ.95

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

ТТЮПрM027

Задача №2.

 Найти абсолютное давление пара в котле, если манометр показывает р = 0,13 МПа, а атмосферное давление по ртутному барометру составляет ратм = 680 мм рт. ст. (90 660 Па) при t = 25°С.

Задача №3.

Определить абсолютное давлений в паровом котле, если манометр показывает 0,245 МПа, а атмосферное давление по ртутному барометру составляет ратм = 93325 Па (700 мм рт. ст.) при t = 20°С.

Задача №4.

 Давление в паровом котле р = 0,04 МПа при барометрическом давлении В01 = 96 660 Па (725 мм рт. ст.). Чему будет равно избыточное давление в котле, если показание барометра повысится до В02 = 104 660 Па (785 мм рт. ст.), а состояние пара в котле останется прежним? Барометрическое давление приведено к 0°С.

Задача №5.

Разрежение в газоходе парового котла измеряется тягомером с наклонной трубкой. Угол наклона трубки α = 30°. Длина столба воды, отсчитанная по шкале, 160 мм. Определить абсолютное давление газов, если показание ртутного барометра, приведенное к 0ºС составляет, ратм = 98,7 кПа (740 мм)

Задача №6.

Для предупреждения испарения ртути, пары которой оказывают вредное действие на человеческий организм, обычно при пользовании ртутными манометрами над уровнем ртути наливают слой воды.

Определить абсолютное давление в сосуде, если разность столбов ртути в U-образном манометре составляет 580 мм при температуре ртути 25°С, а высота столба воды над ртутью равна 150 мм. Атмосферное давление по ртутному барометру ратм = 102,7 кПа при t = 25°С.

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Задача №7.

Во сколько раз объем определенной массы газа при – 20°С меньше, чем при +20 °С, если давление в обоих случаях одинаково?

Задача №8.

Во сколько раз изменится плотность газа в сосуде, если при постоянной температуре показание манометра уменьшится от P1  = 1,8 Мпа до P2 = 0,ЗМПа?

Барометрическое давление принять равным 0,1 МПа.

Задача №9.

В воздухоподогреватель парового котла подается вентилятором 130 000 м3/ч воздуха при температуре 30°С. Определить, объемный расход воздуха на выходе из воздухоподогревателя, если он нагревается до 400°С при постоянном давлении.

Задача №12.

В сосуде находится воздух под разрежением 10 кПа при температуре 0°С. Ртутный барометр показывает 99725 Па при температуре ртути 20°С. Определить удельный объем воздуха при этих условиях.

Задача №13.

Какой объем будут занимать 11 кг воздуха при давлении р = 0,44 МПа и температуре t = 18°С?

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Задача №14.

 В 1 м3 сухого воздуха содержится примерно 0,21 м3 кислорода и 0,79 м3 азота.

Определить массовый состав воздуха, его газовую постоянную, парциальные давления кислорода и азота.

Задача №15.

 Смесь газов состоит из водорода и окиси углерода. Массовая доля водорода mН2= 6,67 %.

Найти газовую постоянную смеси и ее удельный объем при нормальных условиях.

Задача №16.

Определить газовую постоянную смеси газов, состоящей из 1 м3 генераторного газа и 1,5 м3 воздуха, взятых при нормальных условиях, и найти парциальные давления составляющих смеси. Плотность генераторного газа ρ принять равной 1,2 кг/м3.

Задача №17.

 Объемный состав сухих продуктов сгорания топлива (не содержащих водяных паров) следующий: СО2 = 12,3%; О2 = 7,2%; N2 = 80,5%.

Найти кажущуюся молекулярную массу и газовую постоянную, а также плотность и удельный объем продуктов сгорания при ратм = 100 кПа и t = 800°С.

Задача №18

Определить значение массовой теплоемкости кислорода при постоянном объеме и постоянном давлении, считая с = const.

Задача №19.

Вычислить значение истинной мольной теплоемкости кислорода при постоянном давлении для температуры 1000°С, считая зависимость теплоемкости от температуры линейной. Найти относительную ошибку по сравнению с табличными данными.

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Задача №20.

Найти среднюю теплоемкость с’рm и с’νm для воздуха пределах 400 – 1200°С, считая зависимость теплоемкости от температуры нелинейной.

Задача №21.

Найти среднюю теплоемкость срm и с’рm углекислого газа в пределах 400 – 1000°С, считая зависимость теплоемкости от температуры нелинейной.

Задача №22.

Определить среднюю массовую теплоемкость при постоянном объеме для азота в пределах 200 – 800°С, считая зависимость теплоемкости от температуры нелинейной.

Задача №23.

Найти часовой расход топлива, который необходим для работы паровой турбины мощностью 25 МВт, если теплота сгорания топлива Qpn = 33,85 МДж/кг и известно, что на превращение тепловой энергии в механическую используется только 35% теплоты сожженного топлива.

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Задача №24.

В котельной электрической станции за 20 ч работы сожжены 62 т каменного угля, имеющего теплоту сгорания 28 900 кДж/кг.

Определить среднюю мощность станции, если в электрическую энергию превращено 18% теплоты, полученной при сгорают угля.

Задача №25.

Мощность турбогенератора 12 000 кВт, КПД генератора 0,97. Какое количество воздуха нужно пропустить через генератор для его охлаждения, если конечная температура воздуха не должна превышать 55 °С? Температура в машинном отделении равна 20 °С; среднюю теплоемкость воздуха срм принять равной 1,0 кДж/(кг·К).

Задача №26.

Первая в мире атомная электростанция, построенная в СССР, превращает атомную энергию, выделяющуюся при реакциях цепного деления ядер урана, в тепловую, а затем в электрическую энергию. Тепловая мощность реактора атомной электростанции равна 30 000 кВт, а электрическая мощность электростанции составляет при этом 5000 кВт.

Найти суточный расход урана, если выработка электроэнергии сутки составила 120000 кВт·ч. Теплоту сгорания урана принять равной 22,9·106 кВт·ч/кг. Определить также, какое количество угля, веющего теплоту сгорания 25800 кДж/кг, потребовалось бы для выработки того же количества электроэнергии на тепловой электростанции, если бы ее к. п. д. равнялся к. п. д. атомной электростанции.

Задача №27.

Теплоемкость газа при постоянном давлении опытным путем может быть определена в проточном калориметре. Для этого через трубопровод пропускают исследуемый газ и нагревают его электронагревателем. При этом измеряют количество газа, опускаемое через трубопровод, температуры газа перед и за электронагревателем и расход электроэнергии. Давление воздуха в трубопроводе принимают неизменным. Определить теплоемкость воздуха при постоянном давлении методом проточного калориметрирования, если расход воздуха рез трубопровод М = 690 кг/ч, мощность электронагревателя N = 0,5 кВт, температура воздуха перед электронагревателем t1 = 18°С, а температура воздуха за электронагревателем t2 = 20,6°С.

Задача №28.

Метод проточного калориметрирования, описанный в предыдущей задаче, может быть также использован для определения количества газа или воздуха, протекающего через трубопровод.

Найти часовой расход воздуха М кг/ч, если мощность электродвигателя Nэл = 0,8 кВт, а приращение температуры воздуха t2 – t1 = 1,8°С.

Задача №30.

 Сосуд емкостью 90 л содержит воздух при давлении 0,8 МПа и температуре 30°С. Определить количество теплоты, которое необходимо сообщить воздуху, чтобы повысить его давление при v = const до 1,6 МПа. Принять зависимость с = f(t) нелинейной.

Задача №31.

До какой температуры нужно охладить 0,8 м3 воздуха с начальным давлением 0,3 МПа и температурой 15°С, чтобы давление при постоянном объеме понизилось до 0,1 МПа? Какое количество теплоты нужно для этого отвести? Теплоемкость воздуха принять постоянной.

Задача №32.

Сосуд объемом 60 л заполнен кислородом при давлении p1 = 12,5 МПа.

Определить конечное давление кислорода и количество сообщенной ему теплоты, если начальная температура кислорода t1 = 10°С, а конечная t2 = 30°С. Теплоемкость кислорода считать постоянной.

Задача №33.

В цилиндре диаметром 0,4 м содержится 80 л воздуха при давлении p1 = 0,29 МПа 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 83,7 кДж теплоты.

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Задача №34.

В резервуаре, имеющем объем V = 0,5 м3, находится углекислый газ при давлении p1 = 0,6 МПа и температуре t1 = 527°С.

Как изменится температура газа, если отнять от него при постоянном объеме 436 кДж? Зависимость теплоемкости от температуры считать линейной.

Задача №35.

В калориметрической бомбе емкостью 300 см3 находится кислород при давлении p1 = 2,6 МПа и температуре t1 = 22 °С.

Найти температуру кислорода t2 после подвода к нему теплоты в количестве 4,19 кДж, считая зависимость теплоемкости от температуры линейной.

Задача №36.

Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть 2 м3 воздуха при постоянном избыточном давлении p = 0,2 МПа от t1 = 100°С до t2 = 500°С? Какую работу при этом совершит воздух? Давление атмосферы принять равным 101 325 Па

Задача №37.

Определить количество теплоты, необходимое для нагревания 2000 м3 воздуха при постоянном давлении р = 0,5 МПа от t1 = 150°С до t2 = 600°С. Зависимость теплоемкости от температуры считать нелинейной.

Задача №38.

В установке воздушного отопления внешний воздух при t1 = -15°С нагревается в калорифере при p = const до 60°С. Какое количество теплоты надо затратить для нагревания 1000 м3 наружного воздуха? Теплоемкость воздуха считать постоянной. Давление воздуха принять равным 101 325 Па.

Задача №43.

1 кг воздуха при температуре t1 = 30°С и начальном давлении p1 = 0,1 МПа сжимается изотермически до конечного давления p2 = 1 МПа.

Определить конечный объем, затрачиваемую работу и количество теплоты, отводимой от газа.

Задача №44.

Воздух в количестве 0,5 кг при p1 = 0,5 МПа и t1 = 30°С расширяется изотермически до пятикратного объема.

Определить работу, совершаемую газом, конечное давление и количество теплоты, сообщаемой газу.

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Задача №45.

Для осуществления изотермического сжатия 0,8 кг воздуха при p1 = 0,1 МПа и t = 25°С затрачена работа в 100 кДж.

Найти давление p2 сжатого воздуха и количество теплоты, которое необходимо при этом отвести от газа.

Задача №47.

При изотермическом сжатии 0,3 м3 воздуха с начальными параметрами p1 = 1 МПа и t1 = 300°С отводится 500 кДж теплоты. Определить конечный объем V2 и конечное давление р2.

Задача №48.

Воздуху в количестве 0,1 м3 при p1 = 1 МПа и t1 = 200°С сообщается 125 кДж теплоты; температура его при этом не изменяется.

Определить конечное давление p2, конечный объем V2 и получаемую работу L.

Задача №49.

0,5 м3 кислорода при давлении р1 = 1 МПа 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 теплоты, отнятой у газа.

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Задача №52.

Воздух при давлении р1 = 0,45 МПа, расширяясь адиабатно до 0,12 МПа, охлаждается до t2 = — 45°С.

Определить начальную температуру и работу, совершенную 1 кг воздуха.

Задача №53.

1 кг воздуха, занимающий объем v1 = 0,0887 мЗ/кг при p1 = 1 МПа, расширяется до 10-кратного объема. Получить конечное давление и работу, совершенную воздухом, в изотермическом и адиабатном процессах.

Задача №54.

Воздух при температуре t1 = 25°С адиабатно охлаждается до t2 = -55 °С; давление при этом падает до 0,1 МПа.

Определить начальное давление и работу расширения 1 кг воздуха.

Задача №55.

Воздух в количестве 3 м3 расширяется политропно от p1 = 0,54 МПа и t1 = 45°С до р2 = 0,15 МПа. Объем, занимаемый при этом воздухом, становится равным 10 м3. Найти показатель политропы, конечную температуру, полученную работу и количество подведенной теплоты.

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Задача №57.

В процессе политропного расширения воздуху сообщается 83,7 кДж тепла.

Найти изменение внутренней энергии воздуха и произведенную работу, если объем воздуха увеличился в 10 раз, а давление его уменьшилось в 8 раз.

Задача №58.

Воздух расширяется по политропе, совершая при этом работу, равную 270 кДж, причем в одном случае ему сообщается 420 кДж теплоты, а в другом – от воздуха отводится 92 кДж теплоты.

Определить в обоих случаях показатели политропы.

Задача №59.

2 м3 воздуха при давлении p1 = 0,2 МПа и температуре t1 = 40°С сжимаются до давления p2 = 1,1 МПа и объема V2 = 0,5 м3.

Определить показатель политропы, работу сжатия и количество отведенной теплоты.

Задача №60.

Находящийся в цилиндре двигателя внутреннего сгорания воздух при давлении p1 = 0,09 МПа и t1 = 100°С должен быть так сжат, чтобы конечная температура его поднялась до 650°С.

Определить, какое должно быть отношение объема камеры сжатия двигателя к объему, описываемому поршнем, если сжатие происходит по политропе с показателем n = 1,3.

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

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