Термодинамика ТТ.5 Глава I

TT.5 Глава I. Рабинович

Параметры состояния тела 1-33

Часть задач есть решенные, контакты

1. Масса 1 м³ метана при определенных условиях составляет 0,7 кг. Определить плотность и удельный объем метана при этих условиях.

2. Плотность воздуха при определенных условиях равна 1,293 кг/м³. Определить удельный объем воздуха при этих условиях.

3. В сосуде объемом 0,9 м³ находится 1,5 кг окиси углерода. Определить удельный объем и плотность окиси углерода при указанных условиях.

4. Давление воздуха по ртутному барометру равно 770 мм рт. ст. при 0°С. Выразить это давление, в паскалях.

5. Давление воздуха, измеренное ртутным барометром, равно 765 мм рт. ст. при температуре ртути і = 20°С. Выразить это давление в паскалях.

6. Определить абсолютное давление в сосуде (см. рис. 1), если показание присоединенного к нему ртутного манометра равно 66,7 кПа (500 мм рт. ст.), а атмосферное давление по ртутному барометру составляет 100 кПа (750 мм рт. ст.). Температура воздуха в месте установки приборов равна 0°С.

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

8. Определить абсолютное давление в паровом котле, если манометр показывает 0,245 МПа, а атмосферное давление по ртутному барометру составляет В = 93 325 Па (700 мм рт. ст.) при t = 20°С.

9. Давление в паровом котле р = 0,04 МПа при барометрическом давлении В₀₁ = 96660 Па (725 мм рт.ст.). Чему будет равно избыточное давление в котле, если показание барометра повысится до В₀₂ = 104660 Па (785 мм рт. ст.), а состояние пара в котле останется прежним?

Барометрическое давление приведено к 0ºС.

10. Какая высота водяного столба соответствует 10 Па?

11. Какая высота ртутного столба соответствует 100 кПа?

12. Определить абсолютное давление в конденсаторе паровой турбины, если показание присоединенного к нему ртутного вакуумметра равно 94 кПа (705 мм рт. ст.), а показание ртутного барометра, приведенное к 0°С, В₀ = 99,6 кПа (747 мм рт. ст.). Температура воздуха в месте установки приборов t = 20°С.

13. Разрежение в газоходе парового котла измеряется тягомером с наклонной трубкой (рис. 3). Угол наклона трубки а = 30°. Длина столба воды, отсчитанная по шкале, l = 160 мм.

14. Ртутный вакуумметр, присоединенный к сосуду (см. рис. 2), показывает разрежение р = 56 кПа (420 мм рт.ст.) при температуре ртути в вакуумметре t = 20ºС. Давление атмосферы по ртутному барометру В = 102,4 кПа (768 мм рт.ст.) при температуре ртути t = 18ºС.

Определить абсолютное давление в сосуде.

15. На высоте Н = 2000 м над уровнем моря давление воздуха р₁ = 79 кПа, на высоте 5000 м давление р₂ = 54 кПа и на высоте 10000 м давление р₃ = 29 кПа.

По этим данным, а также принимая, что на уровне моря давление воздуха р₀ = 101,3 кПа, составить приближенное интерполяционное уравнение вида р = а + bН + сН² + dН³, дающее зависимость давления воздуха от высоты над уровнем моря.

16. Пользуясь формулой, полученной в предыдущей задаче, определить давление воздуха на высоте 7000 м над уровнем моря.

17. 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 450 мм. Атмосферное давление по ртутному барометру В = 102,7 кПа при і = 25°С.

18. В трубке вакуумметра высота столба ртути со­ставляет 570 мм при температуре ртути 20°С. Над ртутью находится столб воды высотой 37 мм. Барометрическое давление воздуха 97,1 кПа при 15°С.

Найти абсолютное давление в сосуде.

19. На рис. 4 показана, схема измерения расхода жид­костей и газов при помощи дроссельных диафрагм. Вслед­ствие мятия (дросселирования) жидкости при прохождении через диафрагму 1 давление ее за диафрагмой всегда меньше, чем перед ней, По разности давлений (перепаду) перед и за диафрагмой, измеряемой дифференциальным U-образным манометром 2, можно опреде­лить массовый расход жидкости по фор­муле

М = αf

где а — коэффициент расхода, опре­деляемый экспериментальным путем;

f — площадь входного отверстия диафрагмы в м²;

р₁ — р₂ — перепад давления на диа­фрагме в Па;

ρ — плотность жидкости, проте­кающей по трубе в кг/м³.

Определить массовый расход воды, измеряемый дроссельным устройством (рис. 4), если α = 0,8; показание дифференциального манометра р = 4,53 кПа (34 мм рт. ст.), ρ = 1000 кг/м³, а диаметр входного отверстия диафрагмы d = 10 мм.

20. Присоединенный к газоходу парового котла тяго­мер показывает разрежение, равное 780 Па (80 мм вод. ст.).

Определить абсолютное давление дымовых газов, если показание барометра В = 102 658 Па (770 мм рт. ст.) пр.и t = 0°С.

21. Тягомер показывает разрежение в газоходе, рав­ное 412 Па (42 мм вод. ст.). Атмосферное давление по ртут­ному барометру В = 100 925 Па (757 мм рт. ст.) при t = 15°С.

Определить абсолютное давление дымовых газов.

22. Найти абсолютное давление в газоходе котельного агрегата при помощи тягомера с наклонной трубкой, изображенного на рис. 3. Жидкость, используемая в тяго­мере,— спирт с плотностью ρ = 800 кг/м³. Отсчет ведут по наклонной шкале l = 200 мм. Угол наклона трубки а = 30°. Барометрическое давление В₀ = 99 325 Па (745 мм рт. ст.) приведено к 0°С.

23. Для измерения уровня жидкости в сосуде иногда исполь­зуется устройство, схема которого изображена на рис. 5.

Определить уровень бензина в баке, если h = 220 мм рт. ст., а его плотность ρ = 840 кг/м³.

24. В газгольдер объемом V = 200 м³ подается газ по трубопроводу диаметром d = 0,1 м со скоростью 3 м/с. Удельный объем газа υ = 0,4 м³/кг.

За какое время наполнится газгольдер, если плотность газа, заполнившего газгольдер, равна 1,3 кг/м³?

25. Перевести давление р = 15 МПа в lb/in².

26. Давление в сосуде равно 200 кПа. Выразить это давление в lb/in²

27. Какая единица больше и во сколько раз; lb/in² или мм вол. ст. ?

28. Температура пара, выходящего из перегревателя парового котла, равна 950° F. Перевести эту темпера­туру в °С.

29. Какая температура в градусах Фаренгейта соответ­ствует абсолютному нулю?

30. Скольким градусам шкалы Цельсия соответствуют температуры 100° и — 4° F и скольким градусам шкалы Фаренгейта соответствуют температуры 600° и — 5°С?

31. Водяной пар перегрет на 45ºС. Чему соответствует этот перегрев по термометру Фаренгейта?

32. Температура пара после прохождения его через пароперегреватель котельного агрегата увеличилась на 450° F.

Чему равно увеличение температуры пара, выражен­ное в °С?

33. Котельные агрегаты сверхвысоких параметров, сконструированные и изготовленные советскими котло­строительными заводами, предназначены для производ­ства водяного пара, имеющего давление р = 25 МПа и температуру t = 550°С.

Перевести давление в lb/in², а температуру — в °F.

Часть задач есть решенные, контакты