Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике

12.7 Найти энтропию 1 кг кислорода при р=0,8 МПа и t=250 ºC. Теплоемкость считать переменной, приняв зависимость ее от температуры линейной.

Ответ: s=0,0739 кДж/(кг·К).

12.9 1 кг кислорода при температуре t₁=127 ºC расширяется до пятикратного объема; температура его при этом падает до t₂=27 ºC.

Определить изменение энтропии. Теплоемкость считать постоянной.

Ответ: s₂-s₁=0,2324 кДж/(кг·К).

12.5 1 кг воздуха сжимается от р₁=0,1 МПа и t₁=15ºC до р₂=0,5 МПа и t₂=100ºC. Определить изменение энтропии. Теплоемкость считать постоянной.

Ответ: Δs_1-2=-0,196 кДж/(кг·К).

12.10 1 кг воздуха сжимается по адиабате так, что объем его уменьшается в 6 раз, а затем при υ=const давление повышается в 1,5 раза.

Найти общее изменение энтропии воздуха. Теплоемкость считать постоянной.

Ответ: Δs=0,293 кДж/(кг·К).

12.11 10 м³ воздуха, находящегося в начальном состоянии при нормальных условиях, сжимают до конечной температуры 400 ºС. Сжатие производится: 1) изохорно, 2) изобарно, 3) адиабатно и 4) политропно с показателем политропы m=2,2.

Считая значение энтропии при нормальных условиях равным нулю и принимая теплоемкость воздуха постоянной, найти энтропию воздуха в конце каждого процесса.

Ответ: s₁=8,42 кДж/К, s₂=11,7 кДж/К, s₃=0, s₄=5,61 кДж/К.

12.3 Найти приращение энтропии 3 кг воздуха; а) при нагревании его по изобаре от 0 до 400ºС; б) при нагревании его по изохоре от 0 до 880ºС; в) при изотермическом расширении с увеличением объема в 16 раз. Теплоемкость считать постоянной.

Ответ: а) Δs_p=2,74 кДж/К; б) Δs_υ=3,13 кДж/К; в) Δs_t=2,36 кДж/К.

12.4 1 кг воздуха сжимается по политропе от 0,1 МПа и 20ºС до 0,8 МПа при m=1,2. Определить конечную температуру, изменение энтропии, количество отведенной теплоты и затраченную работу.

Ответ:  t₂=141ºC,  Δs=-0,2445 кДж/(кг·К), q=-87,1 кДж/кг, l=-173,0 кДж/кг.

12.12 1 кг воздуха, находящемуся в состоянии А (рис.23), сообщается теплота один раз при p=const и другой – при υ=const так, что в обоих случаях конечные температуры одинаковы.

Сравнить изменение энтропии в обоих процессах, если t₁=15 ºC и t₂=500 ºC. Теплоемкость считать переменной, приняв зависимость ее от температуры линейной.

Ответ: Δs_p/Δs_υ=1,38.

12.13 В процессе политропного расширения воздуха температура его уменьшилась от t₁=25 ºC до t₂=-37 ºC. Начальное давление воздуха р₁=0,4 МПа, количество его М=2 кг.

Определить изменение энтропии в этом процессе, если известно, что количество подведенной к воздуху теплоты составляет 89,2 кДж.

Ответ: ΔS=0,323 кДж/К.

12.27 Построить в диаграмме Ts для 1 кг воздуха в пределах от 0 до 200 ºС изохоры: υ₁=0,2 м³/кг; υ₂=0,4 м³/кг; υ₃=0,6 м³/кг.

Теплоемкость считать постоянной.