Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
7.15 В цилиндре двигателя с изобарным подводом теплоты сжимается воздух по политропе с показателем m=1,33. Определить температуру и давление воздуха в конце сжатия, если степень сжатия (ε=V1/V2) равна 14, t1=77 ºC и р1=0,1 МПа.
Ответ: t2=564 ºC, р2=3,39 МПа.
10.33 5 м³ воздуха при давлении р1=0,4 МПа и температуре t1=60 ºC расширяется по политропе до трехкратного объема и давления р2=0,1 МПа.
Найти показатель политропы, работу расширения, количество сообщенной извне теплоты и изменение внутренней энергии.
Ответ: m=1,26, L=1923 кДж, Q=672,4 кДж, ΔU=-1250,6 кДж.
10.37 В процессе политропного сжатия затрачивается работа, равная 195 кДж, причем в одном случае от газа отводится 250 кДж, а в другом – газу сообщается 42 кДж.
Определить показатели обеих политроп.
Ответ: 1) m=0,9; 2) m=1,49.
10.34 1,5 м³ воздуха сжимаются от 0,1 МПа и 17 ºС до 0,7 МПа; конечная температура при этом равна 100 ºС.
Какое количество теплоты требуется отвести, какую работу затратить и каков показатель политропы?
Ответ: Q=-183 кДж, L=-290 кДж, m=1,147.
10.79 0,01 м³ воздуха при давлении р1=1 МПа и температуре t1=25 ºС расширяется в цилиндре с подвижным поршнем до 0,1 МПа.
Найти конечный объем, конечную температуру, работу, произведенную газом, и подведенную теплоту, если расширение в цилиндре происходит: а) изотермически, б) адиабатно и в) политропно с показателем m=1,3.
Ответ: а) V2=0,1 м³, t2=25 ºС, L=23 кДж, Q=23 кДж; б) V2=0,05 м³, t2=-119 ºС, L=12 кДж, Q=0; в) V2=0,06 м³, t2=-98 ºС, L=14 кДж, Q=4 кДж.
10.15 Горячая смесь в цилиндре двигателя, имеющая температуру t1=100 ºC и давление р1=0,09 МПа подвергается сжатию по политропе с показателем m=1,33.
Определить конечное давление и степень сжатия в момент, когда температура достигнет 400 ºС.
Ответ: ε=5,9, р2=0,95 МПа.
10.73 В процессе политропного расширения воздуху сообщается 83,7 кДж тепла.
Найти изменение внутренней энергии воздуха и произведенную работу, если объем воздуха увеличился в 10 раз, а давление его уменьшилось в 8 раз.
Ответ: ΔU=16,7 кДж, L=67,0 кДж.
10.72 Воздух расширяется по политропе, совершая при этом работу, равную 270 кДж, причем в одном случае ему сообщается 420 кДж теплоты, а в другом – от воздуха отводится 92 кДж теплоты.
Определить в обоих случаях показатели политропы.
Ответ: m=0,78, m=1,54.
10.63 20 м³ воздуха при давлении р1=0,1 МПа и температуре t1=18 ºС сжимают по политропе до р2=0,8 МПа, причем показатель политропы m=1,25.
Какую работу надо затратить для получения 1 м³ сжатого воздуха и какое количество теплоты отводится при сжатии ?
Ответ: l=-1078 кДж/м³, Q=1548 кДж.
10.71 Смесь коксового газа с воздухом сжимается по политропе с показателем m=1,38; начальное давление р1=0,1 МПа, начальная температура t1=50 ºC.
Определить конечную температур и давление, если степень сжатия ε=4.
Ответ: t2=276 ºC, р2=0,68 МПа.
