11 Комбинированные процессы
11.21 1 кг воздуха сжимается адиабатно так, что объем его уменьшается в 6 раз, а затем при постоянном объеме давление повышается в 1,5 раза. Определить суммарное изменение энтропии в процессах. Теплоемкость считать постоянной.
11.22 Кислород с начальными параметрами t1=160 ºC, р1=11,9 бар изотермно расширяется до υ2=1,9υ1, а затем в адиабатном процессе давление снижается до р3=0,8р2. Определить параметры газа в рабочих точках, подведенную теплоту, изменение внутренней энергии, совершенную работу и изобразить процессы на (р-υ), (s-T) диаграммах.
11.23 Трехатомный идеальный газ в результате политропного процесса расширяется от состояния 1 до состояния 2. Далее газ изохорно нагревают, при этом подводят количество теплоты, равное работы расширения в процессе 1–2. Температура после изохорного нагревания станет равной исходной температуре Т1. Схематично изобразить процессы в координатах T-S и определить показатель политропы. Привести схему теплоэнергетических преобразований.
11.24 Кислород из начального состояния 1 изотермически сжимается до состояния 2, а затем в изохорном процессе охлаждается до состояния 3, в котором р3=р1. В точке 2 параметры кислорода t2=1200 ºC и р2=6 МПа, в точке 3 температура t3=300 ºC. Показать процесс 1-2-3 в рυ- и Ts — диаграммах. Определить значения p, t и υ в точках 1, 2 и 3. Вычислить удельные значения работ, теплоты, изменения внутренней энергии и энтропии кислорода в процессах 1-2, 2-3 и 1-2-3 в целом. Изохорный процесс рассчитать с учетом зависимости теплоемкости кислорода от температуры (см. табл. 2 приложения).
11.25 Сухой пар аммиака с начальной температурой t1=50 ºC в результате охлаждения при постоянном объеме переходит в двухфазное состояние 2, в котором t2=10 ºC. Затем в изобарном процессе аммиак нагревается до состояния 3, в котором степень сухости аммиака x3=0,8. Определить значения p, υ, h, s, u и x в состоянии 2 и удельную теплоту процесса 1-2-3. Показать процесс 1-2-3 в pυ-, Ts- и hs — диаграммах.
11.26 Воздух из начального состояния 1 (р1=4 МПа и t1=1600 ºC) изохорно охлаждается до t2=200 ºC, а затем изотермически сжимается до состояния 3, в котором p3=p1. Определить недостающие параметры состояния в точках 1, 2 и 3 и показать процесс 1-2-3 в pυ и Ts — координатах.
ВУЗ: ПГАТУ
11.27 Начальное состояние 10 кг кислорода характеризуется параметрами р1 = 15 МПа и t1 = 200ºС. В процессе 1-2 происходит политропное изменение состояния до р2 = 1,5 МПа и t2 = 67ºС, а в процессе 2-3 кислород изохорно сжимается до давления р3 = 6 МПа. Определить суммарные количества теплоты, работы и изменения внутренней энергии кислорода, имевшие место при совершении процессов 1-2 и 2-3. Изобразить процессы в рv — и Тs – диаграммах.
11.28 Определить начальные конечные параметры состояния (р, υ, t), теплоту q и работу расширения l для каждого процесса, из которых состоит цикл. Для цикла в целом определить подведённую q1 и отведённую q2 теплоту, работу цикла lц и термический КПД ηt, считая рабочим телом воздух в идеально — газовом состоянии с постоянной теплоёмкостью. Изобразить цикл в p,υ — диаграмме.
Таблица 1 – Исходные данные
| Процесс 1-2 | p2/p1 | Процесс 2-3 | Процесс 3-1 | р1, МПа | t1, ºC |
| T=const | 0,25 | V=const | q3-1=0 | 1,1 | 590 |
11.29 Сухой пар хладагента R12 с начальной температурой t1=30 ºC адиабатно расширяется до состояния 2, в котором t2=-20 ºC. Затем в изобарном процессе отвода теплоты хладагент переходит в состояние 3, в котором степень сухости x3=0,3. Определить значения p, t, υ, h, s и u в конечном состоянии, изменения удельной внутренней энергии и энтальпии в процессе 1-2-3. Показать процесс 1-2-3 в pυ-, Ts- и hs — диаграммах.
11.30 Кислород из начального состояния 1 изотермически расширяется до состояния 2, в котором параметры кислорода р2=0,1 МПа и t2=1000 ºC, а затем сжимается в изобарном процессе до объема υ3=υ1. Температура кислорода в состоянии 3 t3=300 ºC. Показать процесс 1-2-3 в pυ- и Ts — диаграммах. Определить значения t, p и υ кислорода в точках 1, 2 и 3. Вычислить удельные значения работы, теплоты, изменения внутренней энергии и энтропии кислорода в процессах 1-2, 2-3 и 1-2-3 в целом. Изобарный процесс рассчитать с учетом зависимости теплоемкости кислорода от температуры (см. табл. 2 приложения).
