Контрольная работа № 1
Задача 6
До какой температуры будет нагрет углекислый газ объемом , если сообщить ему теплоту Q при постоянном, абсолютном давлении? Начальная температура газа . Определить объем газа в конце процесса, а также удельные значения изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессе. Теплоемкость принять не зависящей от температуры.
Дано:
МПа
МПа
Решение:
Определяем температуру конца процесса из формулы для количества теплоты в данном процессе:
где: объем газа при нормальных условиях
- теплоемкость
для двухатомного газа
Определяем объем газа в конце процесса:
Определяем работу процесса:
Определяем изменение внутренней энергии процесса:
Определяем изменение энтальпии
для двухатомного газа
Определяем изменение энтропии
Задача 16
Определить теоретическую скорость адиабатического истечения и массовый расход воздуха из сужающегося сопла площадью выходного сечения , если абсолютное давление перед соплом , а давление среды в которую вытекает воздух . Температура воздуха перед соплом . Скорость воздуха на входе в сопло и потерями на трение пренебречь. Будет ли полное расширение в сопле, если при прочих равных условиях давление за соплом понизится до 400 кПа? Как при этом изменится расход и скорость истечения воздуха?
Дано:
МПа
МПа
Решение:
Записываем уравнение сплошности:
- массовый расход газа кг/с;
- скорость потока в рассматриваемом сечении м/с.
Так как
применяем формулу:
м/с.
кг/с
при понижении давление за до 400 кПа
кг/с
Расход и скорость газа в сопле увеличились
Задача 18
Влажный насыщенный водяной пар с начальным параметром , дросселируется до давления . Определить состояние пара в конце процесса дросселирования и его конечные параметры, а также изменение его внутренней энергии и энтропии. Условно изобразить процесс дросселирования на h-s диаграмме.
Дано:
Решение:
Используем для определения конечных параметров h-s диаграмму
Таблица результатов h – s диаграммы
Параметры Р, МПа t, К
h кДж/кг S кДж/кг 1 5 263 0,038 2273 5,9 2 0,3 160 0,48 2273 6,17
Определяем изменение внутренней энергии
Определяем изменение энтропии
Задача 26
Одноступенчатый поршневой компрессор всасывает воздух в количестве V при давлении и и сжимает его до давления по манометру . Определить секундную работу сжатия и теоретическую мощность привода компрессора для случаев изотермического, адиабатного и политропного процессов (с показателем политропы n = 1,2) сжатия. Определить температуру воздуха в конце адиабатного и политропного сжатия. Сделать вывод по данным процесса.
Дано:
МПа
Решение:
а) Изотермический процесс
Работа изотермического процесса:
Мощность:
Вт
б) Адиабатный при к = 1,4
Определяем температуру в конце сжатия
Мощность:
Вт
в) Политропный процесс n = 1,2
Мощность:
Вт
Вывод: наибольшей работой сжатия при данных условиях обладает изотермический процесс и соответственно он будет наиболее выгодный.
Контрольная работа № 2
Задача 2
По данным тепловых измерений средний удельный тепловой поток через ограждение изотермического вагона при температуре наружного воздуха и температуру воздуха в вагоне составил q. ............
