9 Адиабатные процессы
9.21 В газовом двигателе смесь газа и воздуха адиабатно сжимается так, что к концу сжатия ее температура оказывается на 200 ºС ниже температуры самовоспламенения газа. В начале сжатия р1=0,09 МПа и t1=70 ºC. Показатель адиабаты k=1,36, R=314 Дж/(кг·К), температура самовоспламенения равна 650 ºС.
Определить величину работы сжатия и степень сжатия ε=υ1/υ2.
Ответ: l=-331,4 кДж/кг, ε=7,92.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
9.22 Адиабатным сжатием повысили температуру воздуха в двигателе так, что она стала равной температуре воспламенения нефти; объем при этом уменьшился в 14 раз.
Определить конечную температуру и конечное давление воздуха, если р1=0,1 МПа и t1=100 ºC.
Ответ: Т2=1067 К, р2=4 МПа.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
9.23 Применяя первый закон термодинамики, показать, что кривая, изображающая адиабату идеального газа в р, υ — координатах, проходит всегда круче, чем кривая изотермического процесса.
9.24 В газовой турбине адиабатно расширяется 1000 кг/ч от состояния р1=0,8 МПа, t1=650 ºC до р2=0,1 МПа. Определить температуру воздуха на выходе из турбины и теоретическую мощность турбины.
9.25 При расширении газа в газовой турбине в количестве 15 кг/c его давление уменьшается от р1=0,8 МПа до р2=0,1 МПа. Температура газа на входе в турбину 710 ºС. Процесс расширения – адиабатный обратимый. Определить t2, удельные объемы υ1 и υ2, работу в расчете на один килограмм проходящего газа и мощность турбины. Газ считать идеальным и обладающим свойствами воздуха.
9.26 (Вариант 85) Определить параметры газа в начальном – 1 и конечном – 2 состояниях, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, теплоты и работу расширения. Теплоемкость газа принять постоянной в соответствии с табл. П2 приложения.
Таблица 1 – Исходные данные
| Процесс | t1, ºС | t2, ºС | Газ | р1, МПа | m, кг |
| Адиабатный | 2200 | 500 | О2 | 7 | 6 |
9.27 Начальные параметры 1 м³ азота р1 и t1. Определить конечные параметры газа (V2, p2, t2), если в процессе адиабатного расширения газа его внутренняя энергия уменьшилась на ΔU, кДж. Определить также удельное значение изменения энтальпии газа в процессе. Теплоемкость азота принять не зависящей от температуры.
Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы
| Предпоследняя цифра шифра | ΔU, кДж | р1, МПа | t1, ºС |
| 1 | 8 | 10 | 450 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: СамГУПС
Все задачи из: Волов В.Т. Термодинамика и теплопередача СамГУПС 2012
9.28 В процессе адиабатного сжатия 1 кг воздуха температура его изменяется от 15 до 300 ºС. После сжатия воздух изотермически расширяется до начального давления 0,2 МПа. Определить работу, затрачиваемую на сжатие воздуха и количество теплоты, которое необходимо подвести в процессе изотермического расширения. Изобразить процессы в pV- и TS — диаграммах.
Ответ: L1-2=-205 кДж, Q2-3=394 кДж.
9.29 Диоксид углерода при 24 ºС адиабатно охлаждают до -55 ºС. При этом давление падает до 0,1 МПа. Найти начальное давление 1 кг газа.
9.30 В цилиндре воздух сжимается по адиабате так, что объем уменьшается в 5 раз.
Начальное давление р1=1 ат; начальная температура t1=90 ºC. Определить конечные температуру и давление воздуха.
