Термодинамическая диаграмма состояний ТТ.42

ТТ.42

Часть задач есть решенные, контакты

Вопросы

7.   Что такое термодинамическая диаграмма состояний? Ка­кие диаграммы имеют наибольшее практическое применение и почему? В какой диаграмме работа изображается площадью под кривой процесса?

7. Какова связь между массовой, мольной и объемной теплоемкостями газа? Что такое истинная и средняя теплоемкости?

7. Свяжите вопрос о крутизне изобар перегретого пара в диа­грамме с изменением его теплоемкости.

7. Что такое относительная влажность влажного воздуха? Чему может быть равно давление водяного пара в смеси? Какие при этом должны соблюдаться условия?

7. Плоская однородная стенка толщиной δ с коэффициентом теплопроводности λ заменена двухслойной стенкой толщиной каждого слоя δ /2. Коэффициент теплопроводности первого слоя в два раза меньше, т.е. λ/2, а второго слоя в два раза больше, т.е. 2λ. Будет ли по термическому сопротивлению эта стенка эквивалентна однослойной?

7. В чем сущность подобия физических процессов? Сформулируйте общие условия подобия.

7. В чем особенности переноса лучистой энергии в поглощающей среде? Сформулируйте закон Бугера.

   Задание №1

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГАЗОВОГО ЦИКЛА

Расчет термодинамического цикла

Условие задания

По заданным исходным параметрам рабочего тела в схеме цикла P-v координатах требуются:

1. Определить параметры состояния (P; v; T; U; i; S) в крайних точках цикла. Энтальпию и внутреннюю энергию определить относительно состояния при t = 0⁰С; энтропию определить относительно состояния при нормальных условиях Т = 273 К, Р = 760 мм рт. ст.
2. Построить цикл в P–v и  T-S  координатах.
3. Для каждого процесса определить работу, количество подведенной или отведенной теплоты, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии.
4. Определить работу цикла, количество подведенного и отведенного тепла, термодинамический  КПД цикла, сравнив последний с КПд цикла Карно, имеющего одинаковые с последним циклом максимальную и минимальную температуры.

Задание №2

Расчет цикла паросиловой установки, расчет сопел

Условие задания

1.     Дано. Паросиловая установка мощностью N работает по циклу Ренкина. Начальные параметры пара Р₁ и t₁, конечное давление отработанного пара (давление в конденсаторе) Р₂. Внутренний относительный КПД η_oi.

Требуется определить:

а) параметры пара в характерных точках цикла и изобразить цикл в координатах p – v, T – S и I – S;

б) термический и внутренний абсолютный КПД;

в) удельный и часовой расход пара;

г) удельный и часовой расход теплоты;

д) количество охлаждающей воды, необходимое для концентрации пара в течение часа, если вода при этом нагревается на 10⁰С.

Задание № 3

7. Определить относительную влажность, влагосодержание и плотность влажного воздуха при температуре t = 80°С и    парци­альном   давлении пара рп = 1,5 кПа, если барометрическое дав­ление В = 0,1 МПа. Задачу решить при помощи Id-диаграммы и привести схему решения.

Задание №4

Все задания решаются с помощью i-S диаграммы. Путь решения показать графически и аналитически. Номер задачи и её параметры выбирать из таблицы  в соответствии с вариантом.

1. Влажный насыщенный водяной пар со степенью сухости х перегревается при постоянном абсолютном давлении р до температуры t. На сколько градусов перегрет пар? Какое количе­ство теплоты затрачивается на подсушку и перегрев пара?

Задание № 5

«ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ»

7. Опорная бетонная колонна фронтона здания имеет квадратное сечение 500×500 мм и высоту 5 м. Вычислить температуру на продольной оси колонны через 7 ч после  резкого похолодания окружающего воздуха от +10 °С до –10 °С, если коэффициент теплоотдачи с ее поверхности составляет 15,4 Вт/(м²×К). Для бетона λ = 1,28 Вт/(мæК), а =7,62×10^–7  м²/с. Через какое время температура в заданной точке понизится до 0 °С?

Задание  № 6

«КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛО- И МАССООБМЕН»

7. Найти среднее значение коэффициента теплоотдачи при пленочной конденсации сухого насыщенного водяного пара давлением Р= 0,02 МПа около вертикальной трубки (диаметром 0,02 м и высотой 0,4 м), имеющей температуру поверхности tст = 18°С. Какое количество указанных трубок потребуется для конденсации 500 кг пара в ч?

Задание  № 7

«ТЕПЛООБМЕН ИЗЛУЧЕНИЕМ» И «ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ»

7. Трубопровод диаметром d1= 150 мм, имеющий температуру поверхности t = 400°С и степень черноты = 0,75, окружен цилиндрическим экраном диаметром dэ = 300 мм,  обе поверхности которого имеют степень черноты δо = 0,30. Определить потери тепла излучением на 1 пог. м трубопровода при температуре окружающей среды 27°С, приняв ее поглощательную способность равной единице. На сколько процентов будут больше указанные потери при тех же условиях для трубопровода без экрана?

Часть задач есть решенные, контакты