5 Первый закон термодинамики

5.61 Насос подает воду в котельный агрегат, сжимая ее от параметров t₁ = 20ºС, р₁ = 0,1 МПа до давления р₂ = 10 МПа. Производительность насоса D = 200 т/ч.

Найдите теоретическую мощность привода насоса, считая воду несжимаемой жидкостью с удельным объемом υ = 0,001 м³/кг. Теплотой трения, изменением кинетической и потенциальной энергий пренебречь.

Ответ: N_теор = 550 кВт.

5.62 Работа расширения 0,1 кмоля воздуха равна 17 кДж. Определите изменение внутренней энергии системы в кДж/кг, если в процессе расширения отводится 15 ккал теплоты.

Ответ: Δu = -27,6 кДж/кг.

5.63 Испытание двигателя ведется при помощи присоединенного к нему генератора. Напряжение на клеммах генератора постоянного тока u = 220 В, сила тока I = 50 А, КПД генератора η_г = 0,98.

Ответ: N = 11,3 кВт.

5.64 Определите КПД двигателя автомобиля мощностью 44,0 кВт при расходе топлива 7,4 кг/ч.

Теплоту сгорания топлива Q^р_н принять равной 40 МДж/кг.

Ответ: η = 0,535.

5.65 Мощность электростанции на выходных шинах составляет 12 МВт.

Какое количество топлива В, кг/ч, сжигается в топках котлов электростанции, если все потери энергии на станции составляют 70%, а теплота сгорания топлива Q^р_н = 30 МДж/кг.

Ответ: В = 4800 кг/ч.

5.68 Сколько килограммов свинца m_c можно нагреть от температуры t₁ °С до температуры плавления t₂ = 327 °С посредством удара молотом массой m_м кг при падении его с высоты h_м м? Предполагается, что вся энергия падения молота превращается в теплоту, которая поглощается свинцом. Теплоемкость свинца с_р = 0,1256 кДж/(кг×К).