Зайцев А.А. Проценко В.П. Юшков Ю.В. Техническая термодинамика

3.121 Смесь идеальных газов состоит из 8 кг СО2, 10 кг N2 и 2 кг О2. В начальном состоянии объем смеси V1 = 16 м³, а температура t1 = 57ºС. В результате адиабатного сжатия давление смеси возрастает до значения р2 = 0,6 МПа. Определить давление смеси в начальном состоянии, объем и температуру смеси в конечном состоянии, работу сжатия и изменение внутренней энергии смеси. Считать, что теплоемкость газов не зависит от температуры и определяется по табл. 1. Определить парциальные давления газов, входящих в смесь, в конечном состоянии. Изобразить процесс в pυ- и Ts – диаграммах.

Методические указания


3.122 Смесь идеальных газов задана объемными долями: rCO2 = 0,6, rN2 = 0,3, rO2 = 0,1. Общая масса смеси М = 20 кг. В начальном состоянии объем смеси V1 = 15 м³ и температура t1 = 47 ºС. В результате адиабатного сжатия давление смеси увеличивается до р2 = 0,9 МПа. Определить давление смеси в начальном состоянии, температуру и объем смеси в конечном состоянии, работу сжатия и изменение внутренней энергии смеси. Считать, что теплоемкость газов не зависит от температуры и определяется по табл. 1 приложения. Определить парциальные давления газов, входящих в смесь, в конечном состоянии. Изобразить процесс в — и Ts – диаграммах.

Методические указания


3.89 Смесь идеальных газов состоит из 30 кг СО2, 24 кг N2 и 6 кг О2. В начальном состоянии объем смеси V1=1,7 м³ и температура t1=330 °С. В результате адиабатного расширения температура газа уменьшается до t2=10 °С. Определить давление смеси в начальном состоянии, объем и давление в конечном состоянии, работу расширения и изменение внутренней энергии смеси. Считать, что теплоемкость газов не зависит от температуры и определяется по табл. 1 приложения. Определить парциальные давления газов, входящих в смесь, в конечном состоянии. Изобразить процесс в pυ- и Ts-диаграммах.

Методические указания


3.82 Смесь идеальных газов состоит из 15 кг СО2, 12 кг N2 и 3 кг О2. Объем смеси в начальном состоянии V1=20 м³, а давление р1=0,1 МПа. В результате адиабатного сжатия температура смеси возрастает до t2=327 ºC. Определить температуру смеси в начальном состоянии, объем и давление смеси в конечном состоянии, работу сжатия и изменение внутренней энергии смеси. Считать, что теплоемкость газов не зависит от температуры и определяется по табл. 1 приложения. Определить парциальные давления газов, входящих в смесь, в конечном состоянии. Изобразить процесс в pυ- и Ts — диаграммах.

Методические указания


3.65 Смесь идеальных газов состоит из  32 кг СО2, 40 кг N2 и 8 кг О2. В начальном состоянии параметры смеси р1=0,6 МПа и t1=370 ºC. В результате адиабатного расширения давление смеси уменьшается до р2=0,1 МПа. Определить объем смеси в начальном и конечном состояниях, температуру и плотность смеси в конечном состоянии, работу расширения и изменение внутренней энергии смеси. Считать, что теплоемкость газов не зависит от температуры и определяется по табл. 1 приложения. Определить парциальные давления газов, входящих в смесь, в конечном состоянии. Изобразить процесс в рυ- и Ts — диаграммах.

Методические указания


3.83  Смесь идеальных газов задана объемными долями: rN2=0,6, rCO2=0,2 и rO2=0,2. Общая масса смеси М=10 кг. Объем смеси в начальном состоянии V1=4 м³, температура t1=387 ºC. В результате адиабатного расширения смеси ее давление уменьшается до значения р2=0,1 МПа. Определить давление смеси в начальном состоянии, температуру и объем смеси в конечном состоянии, работу расширения и изменение внутренней энергии смеси. Считать, что теплоемкость газов на зависит от температуры и определяется по табл. 1 приложения. Определить парциальные давления газов, входящих в смесь, в конечном состоянии. Изобразить процесс в рυ- и Ts — диаграммах.

Методические указания


11.30  Кислород из начального состояния 1 изотермически расширяется до состояния 2, в котором параметры кислорода р2=0,1 МПа и t2=1000 ºC, а затем сжимается в изобарном процессе до объема υ31. Температура кислорода в состоянии 3 t3=300 ºC. Показать процесс 1-2-3 в pυ- и Ts — диаграммах. Определить значения t, p и υ кислорода в точках 1, 2 и 3. Вычислить удельные значения работы, теплоты, изменения внутренней энергии и энтропии кислорода в процессах 1-2, 2-3 и 1-2-3 в целом. Изобарный процесс рассчитать с учетом зависимости теплоемкости кислорода от температуры (см. табл. 2 приложения).

Методические указания


11.47 Воздух из начального состояния 1 (р1 = 0,1 МПа и t1 = 300 ºС) в изобарном процессе нагревается до температуры t2 = 1600 ºС, а затем изотермически сжимается до состояния 3, в котором υ3 = υ1. Показать процесс 1-2-3 в pυ- и Ts – диаграммах. Определить значения t, p и υ воздуха в точках 1, 2 и 3. Вычислить удельные значения работы, теплоты, изменения внутренней энергии и энтропии воздуха в процессах 1-2, 2-3 и 1-2-3 в целом. Изобарный процесс рассчитать с учетом зависимости теплоемкости воздуха от температуры (см. табл. 2).

Методические указания


11.31  Азот от состояния 1 (р1=0,1 МПа и t1=100 ºC) в изобарном процессе расширяется до состояния 2, в котором t2=900 ºC, а затем изотермически переводится в состояние 3, в котором υ31.  Показать процесс 1-2-3 в pυ- и Ts — диаграммах. Определить значения p,t и υ азота в точках 1, 2 и 3. Вычислить удельные работу, теплоту, изменение внутренней энергии и энтропии азота в процессах 1-2, 2-3 и 1-2-3 в целом. Изобарный процесс рассчитать с учетом зависимости теплоемкости о азота от температуры (см. табл. 2 приложения).

Методические указания


11.39 Азот из состояния 1 (р1=6 МПа и t1=1000 ºC) в изохорном процессе охлаждается до температуры t2=100 ºC, а затем изотермически сжимается до состояния 3, в котором р31. Показать процессы 1-2 и 2-3 в рυ- и Ts-диаграммах. Определить значения р, t и υ в токах 1, 2 и 3. Вычислить удельные работу, теплоту, изменение внутренней энергии и энтропии азота в процессах 1-2, 2-3 и 1-2-3 в целом. Изохорный процесс рассчитать с учетом зависимости теплоемкости азота от температуры (см. табл. 2 приложения).

Методические указания