Техническая термодинамика и теплотехника СПбГТИ(ТУ)
10.10 Газ политропно расширяется. Объем газа увеличивается от V1 до V2. Начальная температура газа t1, начальное давление p1. Показатель политропы n.
Определить конечные температуру, давление, энтропию и эксергию газа, а также количество переданной теплоты, работу, совершенную газом, изменение внутренней энергии, энтропии и эксергии газа. Температура окружающей среды tос, давление окружающей среды рос=1 бар.
Изобразить процесс в р-υ и T-s — координатах и проанализировать его.
Таблица 1
| Вариант | 15 |
| Параметры | Значение |
| V2, м3 | 2,5 |
| t1, ºC | 70 |
| p1, бар | 6 |
| n | 0,4 |
| toc, ºC | 6 |
| V1, м3 | 0,6 |
| Газ | Гелий |
| Формула | Не |
| Молярная масса, кг/кмоль | 4,0 |
Варианты задачи: 54.
19.59 В компрессоре, производительностью V1, необходимо сжимать газ от атмосферного давления до давления рк. Температура газа в каждой ступени не должна превышать tmax. Начальная температура газа равна t1. Сжатие политропное, показатель политропы равен n.
Определить минимальное число ступеней компрессора, затрачиваемую мощность, температуру газа после сжатия, расход охлаждающей воды при изменении температуры воды на Δtв. Определить также затрачиваемую мощность и температуру газа после сжатия в одноступенчатом компрессоре и при изотермическом сжатии.
Таблица 2
| Вариант | 15 |
| Параметры | Значение |
| V1, м3/c | 0,25 |
| рк, бар | 170 |
| Δtв, ºС | 6 |
| n | 1,35 |
| t1, ºС | 20 |
| tmax, ºС | 170 |
| Газ | Кислород |
| Формула | O2 |
| Молярная масса, кг/кмоль | 32,0 |
Варианты задачи: 54.
13.134 0,7 м³ водяного пара с влажностью 19 % и давлением 3 бара вначале изобарно испаряется и нагревается до температуры 250 ºС, а затем изотермически сжимается до сухого насыщенного состояния.
Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу для совокупности процессов. Изобразить процессы на i-s, p-υ и T-s диаграммах.
13.129 Водяной пар
2,5 м³ водяного пара с влажностью 18% и давлением 8 бар расширяется вначале изобарно до состояния с температурой 400 ºС, а затем адиабатно до состояния 1 бар.
Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу для совокупности процессов. Изобразить процессы на i-s, p-υ и T-s диаграммах.
13.130 Перегретый пар объемом 2 м³, температурой 500 ºС и удельным объемом 1,2 м³/кг вначале изобарно переходит в состояние с влажностью 19%, а затем изохорно в состояние с влажностью 5%.
Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу для совокупности процессов. Изобразить процессы на i-s, p-υ и T-s диаграммах.
h-s — диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче
13.39 1,4 м³ водяного пара с влажностью 13% расширяется вначале изотермически от давления 35 бар до давления 3 бара, а затем адиабатно до давления 1 бар.
Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу совокупности процессов. Изобразить процессы на i-s, p-υ и T-s диаграммах.
13.156 Влажный пар объемом 1,5 м³, влажностью 21 % и плотностью 0,2 кг/м³ сжимается вначале адиабатно до давления 20 бар, а затем изотермически до давления 30 бар.
Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу совокупности процессов. Изобразить процессы на i-s, p-υ и T-s — диаграммах.
21.29 Парокомпрессионная холодильная установка производит mл льда с температурой tл из воды с температурой tв. В холодильной установке осуществляется цикл с переохлаждением конденсата на Δtп. Давление хладагента в испарителе ри, температура конденсации — tk, температура пара перед компрессором t1. Определить холодопроизводительность установки, расход хладагента, холодильный коэффициент, теоретическую мощность двигателя компрессора, теоретически максимальный холодильный коэффициент (для обратного цикла Карно). Определить также температуру и давление в узловых точках цикла. Изобразить цикл в lgp-i, T-s и p-υ координатах.
Таблица 3
| Вариант | 15 |
| tk, ºC | 30 |
| Δtп, ºC | 10 |
| tв, ºC | 18 |
| Хладагент | Фреон-12 |
| ри, МПа | 0,08 |
| t1, ºC | -30 |
| mл, кг/ч | 300 |
| tл, ºC | -10 |
