Андрианова Т.Н. Дзампов Б.В. Зубарев В.Н. Ремизов С.А. Сборник задач по технической термодинамике
7.60 Начальное состояние азота задано параметрами: t = 200ºС, υ = 1,9 м³/кг. Азота нагревается при постоянном давлении, причем объем азота увеличивается до 5,7 м³/кг.
Определите конечную температуру.
Ответ: t2 = 1146ºС.
8.43 В цилиндре с подвижным поршнем находится кислород при t = 80ºС и давлении (вакууме), равном 427 гПа. Кислород сжимается при постоянной температуре до избыточного давления ризб = 1,2 МПа. Барометрическое давление В = 993 гПа.
Во сколько раз уменьшится объем кислорода?
Ответ: V1/V2 = 22,96.
6.61 Абсолютное давление азота в сосуде при комнатной температуре (t = 20ºC) р = 2,2 МПа. В сосуде азот нагревают, причем известно, что предельное избыточное давление, при котором возможна безопасная работа, ризб = 6 МПа.
Определите температуру, до которой возможно нагревание азота. Барометрическое давление В = 1000 гПа.
Ответ: t2 = 539ºС.
2.48 Определите плотности азота при давлениях 1 и 6 МПа. Температура азота t = 400ºС.
Ответ: ρ1 = 5,01 кг/м³, ρ2 = 30,7 кг/м³.
2.47 Давление водяных паров в воздухе комнаты равно 2 кПа. Сколько содержится водяного пара в комнате? Площадь комнаты 25 м², высота 3 м, температура воздуха 25ºС.
Ответ: m = 1,09 кг.
5.59 Сердце человека в спокойном состоянии перекачивает примерно 300 л/ч крови, и при этом давление повышается с 80 до 120 мм ртутного столба. Какова мощность сердца в этом режиме работы?
Ответ: N = 0,444 Вт.
6.56 Масса пустого баллона для аргона емкостью 40 дм³ равна 64 кг.
Определите массу баллона с аргоном, если при температуре t = 15ºС баллон наполняют газом до давления р = 15 МПа.
Как изменится давление аргона, если баллон внести в помещение с температурой t = 25ºС.
Ответ: масса баллона с аргоном равна 74,0 кг; давление увеличится до 15,52 МПа.
3.56 Объемный состав горючего газа: φСО = 10 %; φH2 = 45 %; φСН4 = 35 %; φС2Н4 = 4 %; φСО2 = 3 %; φN2 = 3 %.
Определите молярную массу, плотность, удельный объем при нормальных условиях, удельную газовую постоянную R, парциальное давление метана в процентах и массовые доли содержания компонентов.
Ответ: Мсм = 12,61 кг/кмоль; ρсм.н = 0,563 кг/м³; υсм.н = 1,776 м³/кг; Rсм = 0,659 кДж/(кг·К); рСН4 = 35,0%; ωСО = 0,222; ωН2 = 0,072; ωС2Н4 = 0,089; ωСН4 = 0,445; ωN2 = 0,067; ωСО2 = 0,105.
6.25 В закрытом сосуде объемом 0,8 м³ находится двуокись углерода при р1=2,2 МПа и t1=20 ºC.
Газу сообщается Qυ=4600 кДж теплоты.
Определить температуру и давление двуокиси углерода в конце процесса. Задачу решить двумя способами: 1) считая теплоемкость постоянной и принимая ее по молекулярно – кинетической теории; 2) считая теплоемкость зависящей от температуры и пользуясь табл. 16 приложения.
Ответ: 1) р2=4,51 МПа; 2) р2=3,67 МПа.
6.57 В цилиндре карбюраторного двигателя внутреннего сгорания после сжатия горючей смеси давление р1 = 1,5 МПа и температура t1 = 365ºС. В этот момент смесь поджигается при помощи электрической свечи, после чего происходит очень быстрый процесс горения, протекающий практически при постоянном объеме.
Определите давление и температуру в конце процесса, условно заменяя процесс горения смеси обратимым изохорным процессом, в котором к рабочему телу подводится теплота qυ = 480,0 кДж/кг.
Рабочее тело при этом считать обладающим свойствами воздуха, а теплоемкость сυ зависящей от температуры.
Ответ: р2 = 2,85 МПа, t2 = 939ºС.
