Термодинамика ЗабГУ
2.113 Баллон объемом V наполнен диоксидом углерода при температуре T. Измеренное с помощью манометра давление газа равно р, барометрическое давление равно 740 мм рт. ст. Определить массу газа в баллоне.
Таблица 2 – Числовые значения данных в задачах
| Предпоследняя цифра номера зачетной книжки | V, м³ | Т, К | р, МПа |
| 1 | 1,5 | 315 | 0,7 |
Ответ: М = 20,133 кг.
3.119 Объемные доли компонентов влажного воздуха: 21 % О2, 78,1 % N2 и 0,9 % водяного пара. Определить массовые доли и парциальные давления компонентов при давлении смеси р. Определить также плотность и удельный объем воздуха при нормальных условиях.
Таблица 2 – Числовые значения данных в задачах
| Предпоследняя цифра номера зачетной книжки | р, МПа |
| 0 | 0,29 |
Ответ: mO2 = 0,234, mN2 = 0,760, mH2O = 0,006, pO2 = 0,0609 МПа, pN2 = 0,227 МПа, рН2О = 0,00261 МПа, υн.у = 0,779 м³/кг, ρн.у =1,284 кг/м³.
7.70 Смесь (объемные доли компонентов смеси: 92 % N2, 5 % СО2 и 3 % О2) охлаждается от температуры t1 до температуры t2 при постоянном давлении. Найти теплоту, которую необходимо отвести от 1 кг смеси. Найти также парциальные давления компонентов при давлении смеси р и конечную плотность смеси. Теплоемкость газа принять не зависящей от температуры.
Таблица 2 – Числовые значения данных в задачах
| Предпоследняя цифра номера
зачетной книжки |
t1, ºС | t2, ºС | р, МПа |
| 0 | 540 | 80 | 0,23 |
Ответ: qqp = -469 кДж/кг, рN2 = 0,21 МПа, рСО2 = 0,012 МПа, рО2 = 0,0069 МПа, ρ2 = 2,268 кг/м³.
9.54 Воздух адиабатно сжимается в цилиндре тепловозного дизеля так, что его объем уменьшается в 12 раз. Начальные параметры воздуха равны p1 и t1. Определить затрачиваемую на сжатие 1 кг воздуха работу, конечную температуру и конечную плотность воздуха. Изобразить графики процесса в координатах u — p s -T.
Таблица 2 – Числовые значения данных в задачах
| Предпоследняя цифра номера зачетной книжки | р1, МПа | t1, ºС |
| 1 | 0,11 | 15 |
Ответ: l = -488 кДж/кг, t2 = 503 ºС, ρ2 = 1,508 кг/м³.
14.116 Азот при давлении р1 и температуре t1 вытекает через сопло Лаваля (угол конуса расширяющейся части сопла равен 12º) в атмосферу. Массовый часовой расход азота М. Барометрическое давление равно 740 мм рт. ст. Определить основные размеры сопла и температуру азота в выходном срезе сопла. Истечение считать изоэнтропным, потерями на трение пренебречь.
Таблица 2 – Числовые значения данных в задачах
| Предпоследняя цифра номера
зачетной книжки |
р1, МПа | t1, ºС | М, кг/ч |
| 0 | 2,9 | 130 | 290 |
Ответ: dmin = 4,3 мм, dвых = 8,1 мм, l = 18,1 мм t2 = -120 ºС.
14.117 Перегретый водяной пар при давлении р1 и температуре t1 дросселируется до давления р2. Определить параметры пара после дросселя, а также изменение энтропии и внутренней энергии. Решение задачи иллюстрировать диаграммой s — h.
Таблица 2 – Числовые значения данных в задачах
| Предпоследняя цифра
номера зачетной книжки |
р1, МПа | t1, ºС | р2, МПа |
| 1 | 7,5 | 400 | 4 |
Ответ: t2 = 373 ºС, h2 = 3149 кДж/кг, s2 = 6,673 кДж/(кг·К), υ2 = 0,070 м³/кг, Δs = 0,266 кДж/(кг·К), Δu = -2,5 кДж/кг
s-h диаграмма с рассчитанным процессом прилагается к задаче
16.191 Рассчитать идеальный цикл двигателя внутреннего сгорания с изобарным подводом теплоты при следующих исходных данных: рабочее тело обладает свойствами воздуха (зависимостью теплоемкости от температуры можно пренебречь); заданы характеристики цикла: степень сжатия e и степень предварительного расширения r; начальные параметры цикла р1 и t1. Необходимо в результате расчета определить параметры рабочего тела в переходных точках цикла, найти для 1 кг рабочего тела количества подводимой и отводимой теплоты, а также найти работу и термический КПД цикла. Цикл изобразить в координатах u — p s -T.
Таблица 2 – Числовые значения данных в задачах
| Предпоследняя цифра номера
зачетной книжки |
ε | ρ | р1, МПа | t1, ºС |
| 1 | 12 | 1,4 | 0,12 | 43 |
16.190 Рассчитать идеальный цикл двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты при следующих исходных данных: рабочее тело обладает свойствами воздуха (зависимостью теплоемкости от температуры пренебречь); заданы характеристики цикла степень: сжатия e, степень предварительного расширения r и степень повышения давления l; начальные параметры цикла р1 и t1. Необходимо в результате расчета определить параметры рабочего тела в переходных точках цикла, найти для 1 кг рабочего тела количества подводимой и отводимой теплоты, а также найти работу и термический КПД цикла. Цикл изобразить в координатах u — p s -T.
Таблица 2 – Числовые значения данных в задачах
| Предпоследняя цифра
номера зачетной книжки |
ε | λ | ρ | р1, МПа | t1, ºС |
| 0 | 13,9 | 1,63 | 1,41 | 0,105 | 32 |
