Крысин А.Г. Иваненко В.П. Теплотехника СПбГТЭУ

3.18 (Вариант 02) В пищеварочный котел типа КПП (котел пищеварочный паровой) емкостью V, м³, загружены продукты, состав которых задан массовыми долями gi. Коэффициент загрузки котла равен Кз. В пароводяную рубашку котла пар массой mп подводится из производственной котельной по паропроводу через редукционный (понижающий) клапан. Давление пара в паропроводе равно р0. После редукционного клапана давление пара устанавливается равным р1, степень сухости — х1. Вследствие затраты теплоты на процесс варки продукта пар конденсируется, и конденсат удаляется из пароводяной рубашки.

Определить:ρсм и ссм — среднюю плотность и среднюю массовую теплоемкость рабочей смеси;

mi — массу загружаемых продуктов в отдельности;

ri — объемные доли загружаемых продуктов;

υi, Ti — параметры состояния пара в пароводяной рубашке котла;

ii — энтальпию пара в пароводяной рубашке;

Qn — количество теплоты, отдаваемой на варку продукта;

Qk — долю теплоты, теряемую с конденсатом, %.

Исходные данные взять из табл.3 и 4 по последней и предпоследней цифрам шифра зачетной книжки.

Таблица 3

Наименование продуктовМассовые доли gi продуктовЗначение
Водаg10,44
Мясоg20,2
Костиg30,12
Овощиg40,16
Специиg50,02

Таблица 4

V, м3Кзp0, Паx1p1, Паmn
0,060,7620·105
0,81,4·105
100

Варианты задачи: 27, 36, 25, 82, 33, 40, 10, 07, 34.


11.3 1 кг газа изотермически сжимается от начального объема V1 до объема V2, а затем изобарно расширяется до начального объема V1. Начальное давление газа равно p1, температура T1.

Определить параметры состояния газа в конце сжатия и расширения, работу газа, изменение внутренней энергии, количество теплоты, участвовавшей в процессе. Расчет произвести для обоих процессов и найти суммарное изменение этих величин. Представить процессы в pυ и Ts координатах.

Исходные данные взять из таблиц 3.5 и 3.6 по последней и предпоследней цифрам шифра зачетной книжки.

Таблица 3 — Исходные данные

ГазН2О (пар)
Отношение объемов V2/V10,3
Температура Т1, К308
Давление р1, Па1,3·105

Варианты задачи: 78, 58, 36, 10, 40, 50, 54, 34, 76, 86, 69.


11.1 Начальное состояние m, кг газа определяется параметрами Р1 и Т1. Газ изохорно нагревается до температуры Т2, а затем адиабатно расширяется до давления Р3.

Определить: параметры состояния газа в конце нагрева и адиабатного расширения; работу газа; изменение внутренней энергии, количество подведенной теплоты.

Расчет производится для обоих процессов. Найти суммарное изменение этих величин.

Представить процесс в рυ и Ts координатах. Исходные данные взять из таблиц 3.7 и 3.8 по последней и предпоследней цифрам номера зачетной книжки.

Таблица 3.7

Предпоследняя цифраГазm, кг
9Н2О (пар)1

Таблица 3.8

Параметры газаОбозначения,
единицы измерения
Последняя цифра
4
Давлениер1, Па1,5•105
ТемператураТ1, К315
ТемператураТ2, Па500
Давлениер3, Па1,3•105

Варианты задачи: 46, 00, 04, 20, 48, 26, 82, 10, 36, 70, 69, 34, 16, 24, 32.


10.26 (Вариант 6) В политропном процессе от 1 кг газа отведено наружу Q количества теплоты, при этом температура изменилась до Т2. Начальные параметры газа: давление р1, температура Т1.

Определить: показатель процесса n; начальные и конечные параметры состояния газа; изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии; работу газа. Изобразить процесс в р-υ и T-s координатах.

Исходные данные взять из таблицы 3.9 по последней цифре шифра зачетной книжки.

Таблица 3.9 

Параметры газаОбозначения, ед. изм.Последняя цифра шифра
6
СоставNH3
ТемператураТ1, К410
Давлениер1, Па2,98·105
ТемператураТ2, К320
Количество теплотыQ, кДж1,5·103

Варианты задачи: 2.


10.16 При политропном сжатии m, кг газа от объема V1, м³ до V2, м³ его температура изменилась от Т1 до Т2. Начальное давление газа р1.

Определить: начальные и конечные параметры состояния газа, показатель процесса n, изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии, работу сжатия и количество отведенной наружу теплоты. Изобразить процесс в p-υ и T-s — координатах, тут же на графиках изобразить (без расчета) основные термодинамические процессы, проходящие через одну точку.

Исходные данные взять из табл.10 по последней цифре шифра зачетной книжки.

Таблица 10

Параметры газаОбозначения, единицы измеренияЗначение
Состав-N2
Массаm, кг4,5
ОбъемV2/V1, м330,3
ТемператураT1, K298
ТемператураT2, K400
Давлениер1, Па1,15·105

Варианты задачи: 2, 6.


28.138 Идеальные и реальные рабочие тела. Уравнения состояния для идеальных и реальных газов.


28.283 Теплоемкость газов, средняя и удельная теплоемкости, зависимость теплоемкости от температуры.


28.299 Энергетические и термодинамические параметры. Внутренняя энергия. Энтальпия. Теплота. Работа. Диаграмма «P — V»


28.281 Энтропия. Физический смысл. Определение изменения энтропии в термодинамических процессах.


28.144 Второй закон термодинамики, его графическая иллюстрация и математическая формулировка. Постулаты второго закона. Изменение энтропии в системах при наличии обратимых и необратимых термодинамических процессов.