Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
9.12 2 кг воздуха при давлении р1=0,1 МПа и t1=15 ºC адиабатно сжимаются в цилиндре компрессора до давления р2=0,7 МПа.
Найти конечную температуру сжатого воздуха и работу, затраченную на сжатие.
Ответ: t2=229 ºC, L=-307,1 кДж.
9.11 1 м³ воздуха при давлении 0,095 МПа и начальной температуре 10 ºС сжимается по адиабате до 0,38 МПа.
Определить температуру и объем воздуха в конце сжатия и работу, затраченную на сжатие.
Ответ: t2=148 ºC, V2=0,373 м³, L=-117,5 кДж.
9.45 Из сосуда, содержащего углекислоту при давлении 1,2 МПа и температуре 20 ºС, вытекает 2/3 содержимого.
Вычислить конечное давление и температуру, если в процессе истечения не происходит теплообмена со средой (k принять равным 1,28).
Ответ: р2=0,29 МПа, t2=-57,6 ºС.
9.10 Воздух при температуре 127 ºС изотермически сжимается так, что объем его становится равным 1/4 начального, а затем расширяется по адиабате до начального давления.
Найти температуру воздуха в конце адиабатического расширения. Представить процесс расширения и сжатия воздуха в диаграмме pυ.
Ответ: t2=-4 ºC.
9.46 Воздушный буфер состоит из цилиндра, плотно закрытого подвижным поршнем. Длина цилиндра 50 см, а диаметр 20 см. Параметры воздуха, находящегося в цилиндре, соответствуют параметрам окружающей среды: р1=0,1 МПа и t1=20 ºС.
Определить энергию, которую может принять воздушный буфер при адиабатном сжатии воздуха, если движущийся без трения поршень продвинется на 40 см. Найти также конечное давление и конечную температуру воздуха.
Ответ: ΔL=2314 Дж, t2=285 ºС, р2=0,95 МПа.
9.8 1 кг воздуха при температуре t1=17 ºC сжимается адиабатно до объема, составляющего 1/5 начального, а затем расширяется изотермически до первоначального объема.
Определить работу, произведенную воздухом в результате обоих процессов.
Ответ: l=67 кДж/кг.
9.9 Воздух при температуре t1=20 ºC должен быть охлажден посредством адиабатного расширения до температуры t2=-60 ºC. Конечное давление воздуха при этом должно составлять 0,1 МПа.
Определить начальное давление воздуха p1 и удельную работу расширения l.
Ответ: р1=0,3 МПа, l=57,8 кДж/кг.
10.31 1 кг воздуха при р1=0,5 МПа и t1=111 ºC расширяется политропно до давления р2=0,1 МПа.
Определить конечное состояние воздуха, изменение внутренней энергии, количество подведенной теплоты и полученную работу, если показатель политропы m=1,2.
Ответ: υ2=0,84 м³/кг, t2=20 ºC, l=130,6 кДж/кг, Δu=-65,8 кДж/кг, q=65,8 кДж/кг.
10.32 1,5 кг воздуха сжимают политропно от р1=0,09 МПа и t1=18 ºC до р2=1 МПа; температура при этом повышается до t2=125 ºC.
Определить показатель политропы, конечный объем, затраченную работу и количество отведенной теплоты.
Ответ: m=1,149, V2=0,171 м³, L=-309,2 кДж, Q=-195,4 кДж.
10.9 Воздух в количестве 3 м³ расширяется политропно от р1=0,54 МПа и t1=45ºC до р2=0,15 МПа. Объем, занимаемый при этом воздухом, становится равным 10 м³.
Найти показатель политропы, конечную температуру, полученную работу и количество подведенной теплоты.
Ответ: m=1,064, t2=21,4 ºC, L=1875 кДж, Q=1575 кДж.
