Гончарова Н.В. Основы термодинамики 2013

3.35 В сосуде находится смесь воздуха и углекислоты. Объем сосуда V, м³, количество воздуха М₁, кг, углекислоты М₂, кг, температура смеси t_см, ºС.

Найдите парциальные давления компонентов p_i, газовую постоянную смеси R_см, давление смеси р.

Таблица 1

Вариант	V, м³	М₁, кг	М₂, кг	t_см, ºС
16	0,4	5	3	27

Ответ: R_см=280,1 Дж/(кг·К), р=1134 кПа, р₁=1081 кПа, р₂=53 кПа.

Варианты задачи: 1, 13, 4.

3.79 (Вариант 20) Коксовый генераторный газ имеет заданный объемный состав. Найдите массовый состав, газовую постоянную, удельный объем, плотность газа при температуре tºС и абсолютном давлении р, ат.

Таблица 1 – Исходные данные

H₂, %	CH₄, %	СО, %	СО₂, %	N₂, %	t, ºC	р, ат
8,4	48,7	17,0	14,5	11,4	13	0,99

Ответ: m_H2=0,008, m_CH4=0,350, m_CO=0,213, m_CO2=0,286, m_N2=0,143, R_см=372,5 Дж/(кг·К), υ_см=1,097 м³/кг, ρ_см=0,912 кг/м³.

6.33 Сосуд объемом V заполнен кислородом при давлении p₁.

Определить конечное давление кислорода и количество сообщенной ему теплоты, если начальная температура кислорода t₁, а конечная t₂. Теплоемкость кислорода считать постоянной.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант	V, л	p₁, МПа	t₁, ºС	t₂, ºС
1	60	12,5	10	30

Ответ: р₂=13,4 МПа, Q=133 кДж.

Варианты задачи: 4.

7.14 Начальный объем воздуха V₁ с начальной температурой t₁ расширяется при постоянном давлении до объема V2 вследствие сообщения ему теплоты Q.

Определите конечную температуру t₂, ºC, давление газа р, МПа в процессе и работу расширения L, кДж.

Таблица 2

Вариант	V₁, м³	t₁, ºC	V₂, м³	Q, кДж
9	1	15	1,5	335

Ответ: t₂=159 ºC, р=0,191 МПа, L=95,3 кДж.

Варианты задачи: 13.

8.26 Для осуществления изотермического сжатия m кг воздуха при давлении p₁ и t затрачена работа L кДж.

Найдите давление р₂ сжатого воздуха и количество теплоты Q, которое необходимо при этом отвести от газа.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант	m, кг	p₁, МПа	t, ºC	L, кДж
20	2,0	0,65	40	225

Ответ: р₂=2,14 МПа, Q=225 кДж.

13.37 Пар из котла при абсолютном давлении р и степени сухости х поступает в паронагреватель, в котором ему сообщается дополнительное тепло при неизменном давлении, а температура пара повышается до t₂. Определите количество тепла, сообщенное 1 кг пара, и изменение внутренней энергии при помощи h-s — диаграммы.

Таблица 3

Вариант	р, МПа	х	t₂, ºC
6	0,9	0,87	450

Ответ: q_1-2=864 кДж/кг, Δu_изоб=701 кДж/кг.

Варианты задачи: 1, 14.

13.120 Начальное состояние пара характеризуется параметрами р₁ и х.

Какое количество тепла необходимо подвести к пару при постоянном объеме, чтобы температура пара возросла до t₂.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант	р₁, МПа	х	t₂, ºС
13	0,9	0,97	250

Ответ: q=185 кДж/кг.

16.149 В цикле поршневого двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты начальное давление р₁, МПа, начальная температура t₁, ºС, количество подведенной теплоты Q=1090 кДж/кг. Степень сжатия ε.

Какая часть теплоты должна выделяться в процессе при υ=const, если максимальное давление составляет р₃=р₄(МПа). Рабочее тело — воздух. Теплоемкость считать постоянной.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант	р₁, МПа	t₁, ºС	р₃, МПа	ε
6	0,09	67	4,4	10

Ответ: Q_υ/Q₁=0,444.

16.36 Для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при υ=const определить параметры характерных для цикла точек, количества подведенной и отведенной теплоты, термический к.п.д. цикла и его полезную работу, если дано: р₁, t₁, ε, λ, k=1,4.

Рабочее тело — воздух. Теплоемкость принять постоянной.

Таблица 5

Вариант	р₁, МПа	t₁, ºC	ε	λ
6	0,35	160	11	2,5

Варианты задачи: 8, 2, 4.

16.121 Необходимо найти давление и объем в характерных точках цикла двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при p=const, а также его термический КПД η и полезную работу L (кДж). Построить цикл в координатах р-υ.

Дано: р₁, ε, ρ; k=1,4. Диаметр цилиндра d, м, ход поршня S, м. Рабочее тело — воздух. Теплоемкость считать постоянной.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант	р₁, МПа	ε	ρ	d, м	S, м
20	0,2	22	1,8	0,18	0,2

Ответ: υ₁=0,431 м³/кг, υ₂=0,020 м³/кг, р₂=14,8 МПа, υ₃=0,036 м³/кг, р₃=14,8 МПа, υ₄=0,431 м³/кг, р₄=0,5 МПа, L=6,1 кДж.

1 2 »