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 tсм, ºС.

Найдите парциальные давления компонентов pi, газовую постоянную смеси Rсм, давление смеси р.

Таблица 1 

ВариантV, м3М1, кгМ2, кгtсм, ºС
160,45327

Ответ: Rсм=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, ºCр, ат
8,448,717,014,511,4130,99

Ответ: mH2=0,008, mCH4=0,350, mCO=0,213, mCO2=0,286, mN2=0,143, Rсм=372,5 Дж/(кг·К), υсм=1,097 м³/кг, ρсм=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 

ВариантV, лp1, МПаt1, ºСt2, ºС
16012,51030

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

ВариантV1, м3t1, ºCV2, м3Q, кДж
91151,5335

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 

Вариантm, кгp1, МПаt, ºCL, кДж
202,00,6540225

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

Вариантр, МПахt2, ºC
60,90,87450

Ответ: q1-2=864 кДж/кг, Δuизоб=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 

Вариантр1, МПах t2, ºС
130,90,97250

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 р34(МПа). Рабочее тело — воздух. Теплоемкость считать постоянной.

Таблица 1 – Исходные данные 

Вариантр1, МПаt1, ºСр3, МПаε
60,09674,410

Ответ: Qυ/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 

Вариантр1, МПаt1, ºCελ
60,35160112,5

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 

Вариантр1, МПаερd, мS, м
200,2221,80,180,2

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.