10 Политропные процессы
10.81 До какого давления надо сжать воздух в политропном процессе со средним показателем n=1,3 в цилиндре двигателя внутреннего сгорания (дизеля) при начальном абсолютном давлении р1 и температуре t1, чтобы достигнуть температуры воспламенения топлива 650 ºC? Определить также работу, затрачиваемую на сжатие, и количество отводимой теплоты, отнесенных к 1 кг воздуха. Теплоемкость воздуха считать не зависящей от температуры.
Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы
| Предпоследняя цифра шифра | р, МПа | t, ºС |
| 1 | 90 | 107 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: СамГУПС
Все задачи из: Волов В.Т. Термодинамика и теплопередача СамГУПС 2012
10.82 (Вариант 05) Воздух с начальным объемом V1, м³, начальным давлением р1, МПа и начальной температурой t1, ºС находится в баллоне. После открытия вентиля воздух истекает в окружающую среду с давлением р2, МПа политропно с показателем политропы n. Определить массу воздуха, удельный объем и температуру в конце расширения, величину полезной работы, изменение внутренней энергии и количество отведенного или подведенного тепла. Решить задачу в случае, если расширение происходит изотермически и адиабатно.
Таблица 1 – Исходные данные
| t1, ºС | n | р1, МПа | V1, м³ | р2, МПа |
| 48 | 1,1 | 5 | 0,1 | 0,16 |
10.83 В процессе политропного расширения 2 кг воздуха к нему подводится 600 кДж тепла. При этом внутренняя энергия его увеличилась на 300 кДж. Определить показатель политропы, работу расширения, а также конечные параметры воздуха, если начальная температура его t1 = 30℃, а абсолютное давление p1 = 0,5МПа. Изобразить процесс в pv- и Ts- диаграммах.
10.84 В процессе изменения состояния 1 кг газа его внутренняя энергия увеличивается на Δu. При этом над газом совершается работа, равная l. Начальная температура газа t1, конечное давление р2. Определить для заданного газа показатель политропы n, начальные и конечные параметры, изменение энтропии Δs и изменение энтальпии Δh. Представить процесс в p-V и T-S диаграммах. Изобразить также (без расчета) изобарный, изохорный, изотермический и адиабатный процессы, проходящие через ту же начальную точку. Дайте сравнительный анализ этих процессов.
Контрольный вопрос. Какова общая формулировка и математическое выражение Первого закона термодинамики?
Таблица 2
| Последняя
цифра шифра |
Δu, кДж/кг | l, кДж/кг | t1, ºС | р2, МПа | Газ |
| 5 | 110 | -120 | 32 | 2,3 | N2 |
10.85 В цилиндре 1 кг воздуха сжимается в одном случае по изотерме, а в другом — по политропе со средним показателем n = 1,2, так, что объем уменьшается в ε раз. Определить конечные значения температуры, давления и плотности воздуха, а также работу, изменение энтропии в процессах сжатия. Начальные параметры: р1 = 750 мм рт. ст. и t1. Теплоемкость воздуха считать не зависящей от температуры.
Таблица 1 — Числовые данные к задачам 2.1. Термодинамика
| Предпоследняя цифра учебного шифра | ε | t1, ºС |
| 1 | 8 | 47 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
10.86 В процессе политропного сжатия воздуха G, кг/c, в одноступенчатом поршневом компрессоре отводится теплота в количестве Q, кДж/с. При сжатии от начального абсолютного давления 0,1 МПа температура воздуха возрастает от 15 ºС до t2. Определить показатель политропы процесса сжатия, конечное давление, удельную работу сжатия и техническую работу на получение сжатого воздуха Дж/кг. Какова теоретически потребная мощность привода компрессора, кВт.
Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Термодинамика
| Предпоследняя цифра
учебного шифра |
G·103, кг/c | Q, кДж/c | t2, ºС |
| 1 | 60 | 1,25 | 120 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
10.87 Определить показатель политропы сжатия воздуха в одноступенчатом компрессоре, если давление в процессе возрастает в раз, а температура газа изменяется от до . Определить также теплоту процесса, работу процесса, изменение внутренней энергии и энтропии 1 газа.
Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Термодинамика
| Предпоследняя цифра учебного шифра | β | t2, ºС |
| 1 | 3 | 75 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
10.88 Диаметр цилиндров тепловозного дизеля D = 318 мм, ход поршней s = 330 мм, степень сжатия ε = 12. Определить теоретическую работу политропного сжатия воздуха в одном цилиндре, изменения удельных значений внутренней энергии и энтропии в процессе. Абсолютное давление воздуха в начале сжатия р1 = 95 кПа, температура t1 = 127 ºС. Показатель политропы процесса сжатия n. Теплоемкость воздуха считать не зависящей от температуры.
Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Термодинамика
| Предпоследняя цифра учебного шифра | n |
| 1 | 1,22 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
10.89 Определить показатель политропы сжатия воздуха в одноступенчатом компрессоре, если давление в процессе возрастает в β раз, а температура газа изменяется от t1 = 20ºС до t2. Определить также теплоту процесса, работу процесса, изменение внутренней энергии и энтропии 1 кг газа.
Таблица 1 – Числовые данные к задачам контрольной работы №1
| Предпоследняя цифра шифра | β | t2, ºС |
| 1 | 3 | 75 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: МИИТ
10.90 Начальное состояние 1 кг углекислого газа характеризуется параметрами р1 = 1 МПа и υ1 = 0,1 м³/кг. В политропном процессе изменения его состояния к газу подводится теплота q = 150 кДж/кг, при этом он совершает работу l = 200 кДж/кг. Определить показатель политропы процесса и параметры углекислого газа в конце процесса. Изобразить процесс в рv — и Тs – диаграммах.
