7 Изобарные процессы
7.41 В цилиндре находится воздух при давлении р=0,5 МПа и температуре t1=400 ºC. От воздуха отнимается теплота при постоянном давлении таким образом, что в конце процесса устанавливается температура t2=0 ºC. Объем цилиндра, в котором находится воздух, равен 400 л.
Определить количество отнятой теплоты, конечный объем, изменение внутренней энергии и совершенную работу сжатия. Зависимость теплоемкости от температуры считать нелинейной.
Ответ: Qp=-425 кДж, V2=0,1622 м³, ΔU=-306,5 кДж, L=-118,9 кДж.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
7.42 В цилиндре ДВС находится воздух при температуре 500 ºС. После подвода теплоты конечный объем воздуха увеличится в 2,2 раза, при этом давление остается постоянным.
Найти конечную температуру, удельное количество теплоты и работы. Зависимость теплоемкости от температуры считать линейной.
Построить график процесса.
7.43 К 1 м³ воздуха, находящемуся в цилиндре со свободно движущимся нагруженным поршнем, подводится при постоянном давлении 335 кДж тепла. Объем воздуха при этом увеличивается до 1,5 м³. Начальная температура воздуха равна 15ºС. Какова будет конечная температура воздуха и какую работу совершит воздух?
Все задачи из: Основы теплотехники СГУГиТ Новосибирск 2020
7.44 Углекислый газ массой m в результате изобарного подвода теплоты увеличивает температуру от t1 до t2. Определить работу расширения, количество подведенной теплоты и изменение внутренней энергии. Давление в процессе равно p. Изобразить процесс в p,υ- и T,s — диаграммах.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | m, кг | р, МПа | t1, ºС | t2, ºС |
| 3 | 15 | 1,5 | 170 | 1180 |
7.45 Для использования теплоты отходящих газов двигателя мощностью N=2500 кВт установлен подогреватель, через который проходит L=60000 м³/ч воздуха при температуре Т1=15 ºС и давлении р=101 кПа. Температура воздуха после подогревателя равна 73 ºС. Определить, какая часть теплоты топлива использована в подогревателе. КПД двигателя принять равным 0,33.
7.46 Азот при давлении р1 МПа и температуре t1 занимал объём, равный 10 м³. В результате пожара температура азота увеличилась до t2. Принимая давление при расширении величиной постоянной, а зависимость теплоёмкости от температуры прямолинейной [табл. Приложение 4], определить, какой объём займёт азот и полученное им количество теплоты.
Таблица 1
| Вариант | р1, МПа | t1, ºС | t2, ºС |
| 6 | 0,4 | 16 | 430 |
7.47 Азот массой М кг расширяется по изобаре при абсолютном давлении р МПа так, что температура его повышается от t1 до t2 ºC.
Найти конечный объем азота, совершенную им работу и подведенную теплоту.
Данные к задача 1…10
| № задач | М, кг | р, МПа | t1, ºС | t2, ºС |
| 1 | 0,65 | 0,6 | 100 | 400 |
Номера задач: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.
Все задачи из: Лунев И.Н. Основы теплотехники и гидравлики Загорск 1985
7.48 0,2 м³ воздуха, имеющего начальную температуру 50 ºС подогреваются в цилиндре диаметром 50 см при постоянном давлении р=2 бар до температуры 260 ºС. Определить работу расширения, перемещение поршня и количество затраченного тепла, считая зависимость теплоемкости от температуры линейной.
7.49 В цилиндре находится воздух при давлении р=5 бар и температуре t1=400 ºC. От воздуха отнимается тепло при постоянном давлении таким образом, что в конце процесса устанавливается температура t2=0 ºC. Объем цилиндра, в котором находится воздух, равен 400 л. Определить количество отнятого тепла, конечный объем, изменение внутренней энергии и совершенную работу сжатия. Зависимость теплоемкости от температуры считать нелинейной.
7.50 В регенеративном подогревателе газовой турбины воздух нагревается при постоянном давлении от t1=130 ºC до t2=500 ºC. Определить количество теплоты, сообщенное воздуху в единицу времени, если расход его составляет 250 кг/ч. Ответ дать в кДж/c и в киловаттах.
