8 Изотермические процессы
8.1 Построить в координатах P-V изотерму сжатия, если дана точка, характеризующая начальное состояние газа.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
8.2 Расход газа в компрессоре составляет V при давлении р1=0,1 МПа и температуре t1. При сжатии температура не изменяется, а давление возрастает в β раз. Определить изменение внутренней энергии, работу сжатия, подведенное тепло в процессе сжатия и изменение энтропии.
Таблица 1
Расход воздуха V, м3/мин | Температура t1, ºC | β |
15 | 15 | 3 |
Ответ: Δu=0, L=-28 кДж, Q=-28 кДж, ΔS=-96 кДж/К.
8.3 Газ CO2 в процессе подвода теплоты при t=const=650ºC расширяется в три раза до давления 6 бар. Определить начальные давления и плотность рабочего тела, а также подведенное количество теплоты, если массовый расход газа 1200 кг/ч.
Ответ: р1=18,0·105 Па, ρ1=10,3 кг/м³, Q=63,9 кДж.
8.4 Газ расширяется в цилиндре изотермически до объема в 5 раз больше первоначального. Сравнить величины работ: полного расширения и расширения на первой половине хода.
Ответ: L2/L1=0,684.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
8.5 В компрессоре изотермически сжимаются 2 кг воздуха при температуре 200ºС от давления 0,1 МПа до 2,5 МПа давления .
Какое количество воды необходимо затратить для охлаждения сжимаемого воздуха, если ее начальная температура была 15ºС, а конечная 50ºС? Массовую теплоемкость воды принять равной 4,19 кДж/(кг·град).
Ответ: М2=5,960 кг.
8.6 Определить начальное давление газа, если известно, что в конце изотермического расширения давление равно 1 бар, к газу в процессе расширения подведено 90 кДж/кг тепла, газ водород. Температура в начале процесса 30ºС. Изобразить процесс в р-υ и T-s — диаграммах.
Ответ: р1=1,075 бар.
8.7 Воздух в количестве 0,5 кг при р1=0,5 МПа и t1=30ºC расширяется изотермически до пятикратного объема.
Определить работу, совершаемую газом, конечное давление и количество теплоты, сообщаемой газу.
Ответ: р2=0,1 МПа, Q=L=70 кДж.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
8.8 8 м³ воздуха при р1=0,09 МПа и t1=20ºC сжимаются при постоянной температуре до 0,81 МПа.
Определить конечный объем, затраченную работу и количество теплоты, которое необходимо отвести от газа.
Ответ: V2=0889 м³, Q=L=-1581 кДж.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
8.9 В воздушный двигатель подается 0,0139 м³/c воздуха при р1=0,5 МПа и t1=40ºC.
Определить мощность, полученную при изотермическом расширении воздуха в машине, если р2=0,1 МПа.
Ответ: L=11,188 кВт.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
8.10 Воздух при давлении р1=0,1 МПа и температуре t1=27ºC сжимается в компрессоре до р2=3,5 МПа.
Определить величину работы L, затраченной на сжатие 100 кг воздуха, если воздух сжимается изотермически.
Ответ: L=-30576 кДж.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике