ТТ.15.1 КГТУ
Часть задач есть решенные, контакты
Задача 1
1. 2 кг кислорода с начальным давлением р1 = 6 МПа и начальной температурой t1 = 17°С расширяются адиабатно до конечною давления р2 = 0,1 МПа. Определить объем кислорода в начале и конце расширения, работу процесса.
2. 4 кг воздуха с начальным давлением р1= 1,2 МПа и начальной температурой t1 = — 10°С сжимаются адиабатно до конечного давления р2 = 0,2 МПа. Определить объем и температуру воздуха в конце сжатия, работу сжатия и изменение внутренней энергии, если показатель адиабаты k = 1,4.
3. В сосуде емкостью V = 2 м3 находится воздух под давлением р1 = 0,6 МПа при температуре t1= 50 °С. Воздух нагревается до температуры t2 = 140°С при постоянном давлении. Определить количество теплоты, затраченной на нагревание газа.
4. В сосуде емкостью V= 1,2 м3 находится углекислый газ под давлением p1 = 0,2 МПа при температуре t1 = 20°С. К газу подведена теплота Q= 170 кДж при постоянном давлении. Определить конечную температуру газа и работу процесса.
5. В сосуде емкостью V = 0,8 м3 содержится азот под давлением p1 = 3 МПа при температуре t1 = 600 С. Определить количество тепла, которое следует отвести от азота, чтобы понизить его давление при постоянном объеме до 0,3 МПа.
Стоимость: 150 руб
6. 2 кг воздуха с начальным давлением р1 = 0,1 МПа и начальной температурой t1 = 20°С сжимаются при постоянном давлении до удельного объема v = 0,05 м3/кг. Определить работу сжатия, изменение внутренней энергии, тепло процесса.
7. 1 кг воздуха с начальным давлением р1 = 0,2 МПа и начальной температурой t1 = 60°С сжимается политропно до конечной температуры t2 = 520 °С. Определить работу сжатия, изменение внутренней энергии и количество отведенной теплоты от воздуха, если показатель политропы п = 1,3.
8. В одноступенчатом компрессоре сжимается политропно воздух до давления р2 = 0,6 МПа. Начальная температура воздуха t1 = 170С, давление р1 = 0,2 МПа. Определить конечную температуру, объем и работу, затраченную на сжатие 1кг воздуха, если показатель политропы п= 1,25.
9. В одноступенчатом компрессоре сжимается адиабатно двуокись углерода до давления р2 = 0.5 МПа. Начальная температура t1 = — 50С, давление р1 = 0,1 МПа. Определить работу процесса и конечную температуру газа, если показатель адиабаты 1,28.
10. 1 кг воздуха с начальным давлением р1 = 0.1 МПа и температурой 200С сжимается политропно до конечного давления 1 МПа. Определить работу процесса, изменение внутренней энергии и тепло, если показатель политропы 1,3.
Задача 2
В сушильной камере должно высушиваться М кг пищевого продукта, например морской капусты, за время τ суток. Для этого используется калориферная установка, которая подогревает атмосферный воздух и подает его в сушильную камеру.
Требуется рассчитать тепловую мощность Q нагревательного элемента и объемный расход W вентилятора калориферной установки.
Заданы следующие параметры процесса:
1) масса высушиваемого продукта М, кг;
2) начальная влажность продукта 85 %;
3) требуемая конечная влажность продукта 30 % от исходной массы;
4) температура воздуха на входе в калорифер t1, °С;
5) влажность воздуха на входе в калорифер j1, %;
6) температура воздуха на выходе из калорифера t2, °С;
7) температура воздуха на выходе из сушильной камеры t3 = 20 °С;
8) время сушки τ, суток.
Стоимость: 400 руб (Вариант 5)
ВОПРОСЫ
1. Что такое идеальный газ? Уравнение его состояния. В чем отличие реального газа от идеального?
2. Какими основными параметрами характеризуется состояние рабочего тела? Приведите уравнения состояния для потока идеального газа.
3. При каких условиях термодинамический процесс будет обратимым? В чем причина необратимости реальных процессов?
4. Приведите определение удельной, объемной и мольной теплоемкостей. Истинная и средняя теплоемкости. Напишите уравнение количества теплоты через среднюю теплоемкость.
5. Что такое теплоемкость при постоянном давлении и теплоемкость при постоянном объеме? Почему теплоемкость газа при постоянном давлении больше теплоемкости при постоянном объеме?
6. Что понимается под внутренней энергией идеального и реального газов? Что означает выражение: «Внутренняя энергия — функция состояния, работа — функция процесса?»
7. Приведите уравнение работы в произвольном процессе и покажите, что работа является функцией процесса.
8. В чем отличие записи уравнения первого начала термодинамики для цикла и для отдельного произвольного процесса?
9. Сформулируйте первый закон термодинамики и приведите его аналитическое выражение. Что называется энтальпией и как она определяется?
10. Используя pv-диаграмму, сравните адиабатный и изотермический процессы расширения газа из одного и того же состояния до одинакового конечного объема
11. Политропный процесс и его частные случаи.
12. Изобразите процесс парообразования в pv-диаграмме и объясните характерные линии, области и точки на полученной диаграмме.
13. Что такое влажный воздух? Какими величинами описывается его состояние? Что такое точка росы?
14. Что такое процесс дросселирования? Как изменяются параметры идеального и реального газа при дросселировании?
15. Изобразите на pv-диаграмме изобарный и изохорный процессы превращения влажного пара в перегретый и приведите необходимые пояснения.
16. Приведите определение понятий и процессов: парообразование, испарение, кипение, конденсация, влажный пар. Используйте при этом pv-диаграмму.
Стоимость: 90 руб
17. Как понимать фразу: «Цикл Карно — самый эффективный из термодинамических циклов…»?
18. Изобразите в pv- и ts-диаграммах цикл Ренкина. Как определяется его КПД? Как влияют параметры цикла на экономичность паротурбинной установки?
19. Цикл паровой компрессорной холодильной установки. Что такое холодильный коэффициент?
20. Как по заданной температуре и степени сухости влажного пара определить остальные параметры его состояния?
21. Изобразите на pv- и Ts-диаграммах процесс адиабатного расширения перегретого пара до состояния влажного пара и поясните, как изменяются его параметры. Где такой процесс происходит?
22. Как определяется средний температурный напор и поверхность теплопередачи в теплообменных аппаратах в случаях прямотока и противотока?
23. Сформулируйте основной закон теплопроводности (закон Фурье) и приведите его математическое выражение. Что называется температурным градиентом и коэффициентом теплопроводности, и как они определяются?
24. Приведите основной закон конвективного теплообмена. Как определяется коэффициент теплоотдачи и от каких величии он зависит?
25. Сравните циклы двигателей внутреннего сгорания имени Отто и имени Дизеля. Какой экономичнее?
26. Опишите сущность, процесса лучистого теплообмена. Закон Стефана-Больцмана.
27. В чем отличие излучения газов от излучения твердых тел? Для чего применяются экраны, и какими свойствами они должны обладать?
Стоимость: 90 руб
28. Приведите выражения теплового потока для теплопроводности через плоскую и цилиндрическую однослойную и многослойную стенки.
29. Что называется теплопередачей? Приведите уравнение теплопередачи для плоской стенки. Объясните физический смысл коэффициента теплопередачи.
30. Что называется теплообменным аппаратом? Приведите уравнение теплового баланса и теплопередачи теплообменных аппаратов. Как определяется среднелогарифмический температурный напор независимо от схемы «прямоток» или «противоток»?
Часть задач есть решенные, контакты