Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике

4.7 Определить среднюю массовую теплоемкость c_pm для кислорода при постоянном давлении в пределах от 350-1000ºC, считая зависимость теплоемкости от температуры: а) нелинейной; б) линейной.

Ответ: а) c_pm=1,077 кДж/(кг·К), б) c_pm=1,085 кДж/(кг·К).

4.8 Вычислить среднюю теплоемкость c_pm и c′_υm в пределах 200-800ºC для CO, считая зависимость теплоемкости от температуры линейной.

Ответ: c_pm=1,1262 кДж(кг·К), c′_υm=1,1262 кДж(кг·К).

4.9 Найти среднюю теплоемкость с′_pm и c′_υm для воздуха в пределах 400-1200ºC, считая зависимость теплоемкости от температуры нелинейной.

Ответ: с′_pm=1,4846 кДж/(кг·К), с′_υm=1,1137 кДж/(кг·К).

4.10 Найти среднюю теплоемкость c_pm и c′_pm углекислого газа в пределах 400-1000ºC, считая зависимость теплоемкости от температуры нелинейной.

Ответ: c_pm=1,2142 кДж/(кг·К), c′_pm=2,3865 кДж/(кг·К).

4.11 Определить среднюю массовую теплоемкость при постоянном объеме, для азота в пределах  200-800ºC считая зависимость теплоемкости от температуры нелинейной.

Ответ: c_υm=0,8164 кДж/(кг·К).

4.12 Определить среднюю массовую теплоемкость при постоянном объеме для азота в пределах 200-800 ºC считая зависимость теплоемкости от температуры нелинейной, если известно, что средняя мольная теплоемкость азота при постоянном давлении может быть определена по формуле

μc_pm=28,7340+0,0023488t

Ответ: c_υm=0,8122 кДж/(кг·К).

4.13 Воздух в количестве 6 м³ при давлении р₁=0,3 МПа и температура t₁=25 ºC нагревается при постоянном давлении до t₂=130 ºC.

Определить количество подведенной к воздуху теплоты, считая c=const.

Ответ: Q_p=2231 кДж.

4.14 В закрытом сосуде объемом V=300 л находится воздух при давлении р₁=0,8 МПа и температуре t₁=20 ºC.

Какое количество теплоты необходимо подвести для того, чтобы температура воздуха поднялась до t₂=120 ºC? Задачу решить, принимая теплоемкость воздуха постоянной, а также учитывая зависимость теплоемкости от температуры. Определить относительную ошибку, получаемую в первом случае.

Ответ: Q=77,3 кДж, ε=0,25%.

4.15 Воздух охлаждается от 1000 до 100 ºC в процессе с постоянным давлением.

Какое количество теплоты теряет 1 кг воздуха? Задачу решить, принимая теплоемкость воздуха постоянной, а также учитывая зависимость теплоемкости от температуры. Определить относительную ошибку, получаемую в первом случае.

Ответ: 1) q_cυ=const=-911,9 кДж/кг , 2) q_cυ=f(t)=-990,1 кДж/кг.

4.16 Опытным путем найдены следующие значения истинной мольной теплоемкости кислорода при постоянном давлении:

для  0 ºC μc_p=29,2741 кДж/(кмоль·К);

для 500 ºC μc_p=33,5488 кДж/(кмоль·К);

для 1000 ºC μc_p=35,9144 кДж/(кмоль·К).

По эти данным составить приближенное интерполяционное уравнение вида

μc_p=a+bt+dt²

дающее зависимость истинной мольной теплоемкости кислорода при постоянном давлении от температуры.

Ответ: μc_p=29,2741+0,010459t+0,000003818t².