Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Вибір номерів задач




  Передостання цифра номера залікової книжки
Остання цифра номера залікової книжки  
12, 21, 29 1, 15,36 2, 12, 39 11,22,30 40, 25, 10 26, 13, 11 9, 24,39 8, 23,38 14, 26, 40 1, 16,31
9, 24, 39 2, 16,30 4, 15, 13 5, 16, 27 3, 13, 38 33, 19, 6 2, 17,32 6, 17,28 8, 19, 30 1, 17,33
27, 17, 8 1, 16,31 12, 28, 9 26,1, 40 9, 19, 28 4, 16, 37 2, 18,34 1, 18,36 9, 23, 37 7, 18,29
2, 17, 32 6, 23,26 3, 17, 31 1, 15,29 34, 20, 7 10, 20, 29 17,5, 36 11,21,30 2, 40, 28 10,24,38
12, 23, 34 7, 24,29 8, 21, 35 29,13,27 4, 19, 34 25, 14, 39 38,2, 27 6, 18,35 2, 19, 37 11,26,39
12, 22, 33 9, 22,36 13, 24, 35 4, 18,32 5, 19, 33 5, 20, 35 1, 25,37 29,16,3 7, 19, 34 9, 20,31
5, 21, 37 13,25,36 37, 23, 10 12,23,34 6, 21, 36 7, 22, 37 6, 20,34 12,26,40 30, 17, 4 8, 20,33
38, 22, 6 3, 18,33 4, 20, 36 38,11,24 7, 22, 37 10, 21, 32 6, 21,36 9, 21,32 31, 18, 5 27,13,14
7, 23, 39 8, 23,38 5, 22, 40 4, 19,34 39, 12, 25 5, 20, 35 4, 21,39 7, 21,35 28, 15, 2 10,22,31
9, 37, 31 10,25,40 11, 16, 25 3, 20,38 8, 24, 26 40, 26, 13 3, 19,35 11,22,33 8, 22, 36 27,14,1

 

 

Методичні вказівки

По виконанню розрахункової роботи

При вирішенні задач необхідно виконувати такі вимоги:

1. Обов'язково виписувати умову задачі.

2. Рішення задачі супроводжувати коротким пояснювальним текстом, у якому повинно бути зазначене: яка величина визначається і по якій формулі (привести формулу у загальному виді); які величини підставляються у формулу; звідки взяті ці величини (надані в умові задачі; взяті по довіднику; визначені раніше й т.д.)

3. Обчислення давати в розгорнутому вигляді, наводячи всі окремі частини розрахункової формули, якщо вони є.

4. При обчислених величинах обов'язково представляти одиниці виміру.

5. Всі задачі повинні бути вирішені у Міжнародній системі оди-ниць (СІ). Роботи виконуються на форматі паперу 206х283мм з титульним аркушем.

 

Задачі. Розділ №1

1. Яка кількість балонів місткістю100л необхідна для перевезення 200кг кисню, якщо при температурі 27оС тиск газу в балоні по манометру 16МПа? Барометричний тиск 760 мм рт. ст.

 

2. У посудині об'ємом 3м3 міститься 40кг газу при надлишковому тиску 2,4МН/м2. Визначити абсолютний тиск газу, його питомий об'єм і густину.

 

3. Циліндр діаметром d=200 мм щільно закритий підвішеним на пружині поршнем, умовно невагомим і таким, що ковзає без тертя. У циліндрі утворений вакуум, що становить 90% від барометричного тиску рбар=1,01бар. Визначити силу F натягу пружини, якщо поршень нерухомий.

 

4. По трубопроводу діаметром d=50 мм, приєднаному до газгольдера, подається газ, питомий об'єм якого v=0,5 м3/кг. За який час газ наповнить газгольдер об'ємом V=5 м3, якщо середня по розрізу швидкість руху газу в трубопроводі 2,55м/с, а густина газу, що заповнив газгольдер, становить 0,00127г/см3?

 

5. Стан азоту заданий параметрами t1=500оС і v1=2м3/кг. Його об'єм збільшується до 8м3/кг при р=const. Визначити кінцеву температуру газу.

 

6. У циліндрі з рухомим поршнем перебуває кисень при t=100оС і розрідженні 250мм рт. ст. При постійній температурі кисень сти-скується до надлишкового тиску 15бар. Барометричний тиск 745мм рт. ст. У скільки разів зменшиться об'єм кисню?

 

7. Визначити густину повітря й водню при нормальних технічних умовах.

 

8. Паротурбінна установка потужністю 100000кВт витрачає 0,37кг палива на 1квт.ч. Якою повинна бути сумарна масова продуктивність (кг/годину) вентиляторів, що подають повітря у топку котла, якщо для спалювання 1 кг потрібно 15м3 повітря при нормальних умовах?

 

9. Визначити густину азоту при абсолютних тисках 10 і 60бар. Температура азоту дорівнює 400оС.

 

10. Парціальний тиск водяної пари у повітрі кімнати дорівнює 0,02бар. Скільки міститься водяної пари в кімнаті площею 30м2 і висотою 3м. Температура повітря 25оС.

 

11. У кімнаті площею 40м2 і висотою 3м перебуває повітря при t=23оС і барометричному тиску 730 мм рт. ст. Яка кількість повітря проникає з вулиці в кімнату, якщо барометричний тиск збільшується до 760 мм рт. ст. при постійній температурі?

 

12. Визначити, чи є молекула кисню двохатомною, якщо в об'ємі 4дм3 міститься 5кг кисню при температурі t=150оС і тиску 1,373бар. Визначити, чому дорівнював би тиск газу, якби його молекула складалася із трьох атомів кисню (О3)?

 

13. Кисень, об'єм якого при нормальних умовах становить 0,03м3, перебуває у посудині місткістю 650см3. Визначити показання манометра, що вимірює тиск у цій посудині, якщо температура кисню дорівнює t=200оС. Атмосферний тиск р=762 мм рт. ст.

 

14. При температурі t=800оС і тиску р=1бар густина газу дорівнює 0,4477кг/м3. Що це за газ?

 

15. Маса порожнього балона для аргону місткістю 40дм3 дорівнює 64кг. Якою буде маса балона з аргоном, якщо при температурі t=20оС тиск газу дорівнює р=150 бар.

 

16. Визначити масу кисню у балоні місткістю 200л, якщо при температурі 20оС тиск у балоні дорівнює 8МПа.

 

17. Масовий склад сухого атмосферного повітря по основних компонентах і . Визначити уявну молекулярну масу й газову сталу повітря.

 

18. Дано об'ємний склад газу: , . Визначити склад газу по масі, величини парціальних тисків окремих компонентів при тиску суміші 1,2бар, а також питомий об'єм газу при нормальних умовах.

 

19. Визначити газову сталу пальної суміші, що складається з 1,3м3 повітря і 1м3 генераторного газу, якщо густина останнього при 0оС і 760 мм рт. ст. дорівнює 1,2 кг/м3.

 

20. Склад димових газів заданий об'ємними частками: . Визначити, скільки тепла віддасть кожний кілограм газів при протіканні у газоході, якщо на вході в нього вони мають температуру t1=1100оС, а на виході t2=180оС. Вважати, що тиск газів у процесі теплообміну не змінюється і втрати тепла у навколишнє середовище відсутні.

 

21. Суміш 10кг кисню й 15кг азоту має тиск 8бар. Визначити об'ємні частки кожного газу у суміші, уявну молекулярну масу суміші, її газову сталу, об'єм суміші, парціальні тиски і об'єми.

 

22. Скільки необхідно теплоти для нагрівання 4 кг повітря при постійному тиску від 1000С до 5000С?

 

23. Газова суміш, що складається із СО2 і СН4, має газову сталу R=392 Дж/(кг∙K). Визначити масовий і об'ємний склад суміші.

 

24. Газова суміш складається з 5кг О2 і 0,4 кмоля N2. Визначити об'ємний і масовий склад суміші при тиску 0,12 МН/м2 і температурі 120оС.

 

25. Визначити втрату тепла з випускними газами двигуна внутрішнього згоряння, якщо кількість випускних газів в 1год. складає: 0,2кмоль/год., 1,5кмоль/год, 1,5кмоль/год, 0,15кмоль/год. Температура випускних газів дорівнює 500оС. Кількість повітря, що всмоктується в 1год. m=1,6кмоль/год., а його температура t=20оС.

 

26. У газгольдері об'ємом 15м3 перебуває метан при тиску р=8∙105Н/м2 і температурі 10оС. Завдяки сонячній радіації температура газу підвищилася на 20оС. Як зріс тиск газу у газгольдері і яку кількість тепла сприйняв газ?

 

27. Стиснене повітря у балоні має температуру 15оС. Під час пожежі температура повітря у балоні піднялася до 450оС. Чи вибухне балон, якщо відомо, що при цій температурі він може витримати тиск не більше 9,8МПа? Початковий тиск р1=4,8МПа.

 

28. Поршневий компресор всмоктує в хвилину 3м3 повітря при температурі t=17оС і барометричному тиску р=100кПа й нагнітає його в резервуар, об'єм якого дорівнює 8,5м3. За скільки хвилин компресор підніме тиск у резервуарі до 0,7МПа, якщо температура в ньому буде залишатися постійної? Початковий тиск повітря в резервуарі становить 100кПа при температурі 17оС.

 

29. Генераторний газ складається з наступних компонентів по об'єму: Н2=18%, СО=24%, СО2=6%, N2= 52%. Його температура 15оС і тиск 100кПа. Визначити газову сталу генераторного газу, густину, масовий склад компонентів і їхні парціальні тиски.

 

30. Визначити газову сталу, густину при нормальних умовах і об'ємний склад суміші, якщо її масовий склад такий: Н2=8,4%, СН4=48,7%, С2Н4=6,9%, СО=17%, СО2=7,6%, О2=4,7%, N2=6,7%.

 

31. Масовий склад суміші такий: СО2=18%, О2=12%, N2=70%. До якого тиску потрібно стиснути цю суміш, щоб при t=800оС 8кг її займали об'єм 4м3.

 

32. У посудині перебуває повітря під розрядженням 10кПа при температурі 0оС. Ртутний барометр показує 99725Па. Визначити питомий об'єм повітря при цих умовах.

 

33. Знайти масу 5м3 водню, 5м3 кисню й 5 м3 вуглекислоти при тиску 0,6МПа і температурі 100оС.

 

34. У циліндрі діаметром 0,6м міститься 0,41м3 повітря при t1=35оС. До якої температури повинно нагрітися повітря при постійному тиску, щоб поршень, який рухається без тертя, піднявся на 0,4м?

 

35. Резервуар об'ємом 4м3 заповнений вуглекислим газом. Знайти масу й силу тяжіння (вагу) газу в резервуарі, якщо надлишковий тиск газу 40кПа, температура його дорівнює 80оС, а барометричний тиск 102,4 кПа.

 

36. Який об'єм займає 1кмоль газу при р=2МПа й t=200оС? При якій температурі 1кмоль газу займатиме об'єм, рівний 5м3, якщо тиск газу р=1,5кПа? Якою буде густина кисню при 0оС і тиску 80 кПа, якщо при 15оС і 101,3 кПа вона дорівнює 1,31 кг/м3?

 

37. Визначити підйомну силу повітряної кулі, заповненої воднем, якщо об'єм її на поверхні землі дорівнює 1м3 при р=100 кПа й температурі 15оС.

 

38. Визначити масовий склад газової суміші, що складається з вуглекислого газу й азоту, якщо парціальний тиск вуглекислого газу 120кПа, а тиск суміші р=300 кПа.

 

39. У генераторному підігрівнику газової турбіни повітря нагрівається від 150 до 600оС. Знайти кількість теплоти, що передається повітрю в одиницю часу, якщо витрата його становить 360кг/год.

 

40. У калориметрі з ідеальною тепловою ізоляцією перебуває вода в кількості m=0,8кг при температурі t1=15оС. Калориметр виготовлений зі срібла, теплоємність якого сс=0,234кДж/(кг∙K). Маса калориметра дорівнює 0,25 кг. У калориметр опускають 0,2 кг алюмінію при температурі 100оС. Внаслідок цього температура води підвищується до t2=19,24оС. Визначити теплоємність алюмінію.

Задачі. Розділ №2

1. Визначити зміну внутрішньої енергії і ентальпії повітря, якщо при його ізобарному розширенні виконується робота L=275кДж.

 

2. 0,25м3 повітря при р1= 0,1МН/м2 і t1=17оС ізотермічно стискується з відводом 11,8кДж тепла. Визначити кінцевий тиск газу, зміну ентропії та витрачену роботу.

 

3. При політропному стисненні повітря зі зменшенням об’єму в 4 рази зміна ентропії газу становить Δs=0,226кДж/(кг∙K). Визначити показник політропи цього процесу.

 

4. Газ N2 при p1=1МН/м2 і t1= 50оС адіабатно стискається до p2=2МН/м2. Потім, після політропної зміни, газ ізотермічно повертається в початковий стан з виконанням 42,7кДж/кг роботи. Визначити показник політропного процесу, а також кількість теплоти й роботу у цьому процесі. Відобразити графічно процеси в p-v і Т-s координатах.

 

5. Визначити показник політропного процесу, у якому змінюється внутрішня енергія, для трьох випадків: при розширенні газу і ΔU=1,2L; при розширенні газу і ΔU=−1,5Q; при стисненні газу і ΔU=0,5L (k=1,3).

 

6. Визначити показник політропного процесу стиснення газу для трьох випадків: при підводі тепла і ΔU=0,8L; при відводі тепла і Q=0,8L; при підводі тепла і Q=−0,8L (k=1,4).

 

7. Повітря при нормальних умовах стискується по адіабаті до тиску p2=3бар і потім охолоджується при постійному тиску до t3=0оС. Яку роботу потрібно виконати для одержання 1м3 повітря при кінцевих параметрах?

 

8. Об'єм повітря V1=2м3 з початковою температурою t1=5оС збільшується при постійному тиску до V2=8м3 внаслідок підведення до нього 4000кДж тепла. Визначити кінцеву температуру, тиск газу в процесі, виконану роботу і зміну внутрішньої енергії.

 

9. 0,6м3 повітря, взяті при p1=1,3МН/м2 і t1=250оС, ізотермічно розширюються зі збільшенням об’єму в 7 разів. Потім, після ізобарного стиснення повітря адіабатно повертається в початковий стан. Визначити параметри повітря в перехідних точках цих процесів. Зобразити зміну стану повітря в p-v-координатах (k=1,4).

 

10. 1м3 повітря при p1=1,5 МН/м2 і t1=1000оС політропно розширюється до p2=0,1 МН/м2 і t2= 470оС. Визначити показник політропи, кінцевий об'єм, виконану роботу і зміну ентропії.

 

11. Робоче тіло газової турбіни (k=1,3; cр=1,1 кДж/(кг∙K)) має температуру перед турбіною t1=800оС, а після адіабатного розширення в турбіні t2=450оС. Визначити роботу і зміну ентальпії для 1кг газу.

 

12. Об'єм кисню, що має масу 10кг і температуру t=27оС, при нагріванні при постійному тиску p=0,3МПа збільшується в 1,5 рази. Визначити кінцеву температуру газу, роботу і кількість теплоти, а також зміну ΔU, ΔS і ΔI у процесі.

 

13. 2кг повітря стискуються політропно при n=1,3 зі зменшенням об'єму в 5 разів. Визначити роботу, кількість теплоти в процесі, зміну внутрішньої енергії, ентальпії та ентропії, якщо t1=17оС і p1=2бар.

 

14. 2кг повітря, початкові параметри якого p1=1MПа і t1=400оС, розширюються доти, поки об'єм не збільшиться в 3 рази. Визначити початкові й кінцеві параметри повітря, кількість тепла в процесі, зміну внутрішньої енергії і роботу, якщо розширення відбувається: ізотермічно; адіабатно; по політропі з n=1,2; по по-літропі з n=1,6.

 

15. Повітря адіабатно стискується у циліндрі в 5 разів. Початковий тиск 1бар, початкова температура 90оС. Визначити кінцеву температуру й тиск повітря.

 

16. У циліндрі дизеля стискується повітря по адіабаті. Визначити кінцеві тиск і температуру повітря, якщо його об'єм зменшується в 15 разів. Прийняти р1= 1бар і t1= 90оС.

 

17. 1кмоль газу Н2 політропно розширюється при n=1,2 від р1=0,8МН/м2 і t1=50оС до р2=0,2МН/м2. Визначити зміну внутрішньої енергії, ентропії, ентальпії, кількість тепла і роботу в процесі.

 

18. При політропному (n=0,9) стисненню кисню до нього підводиться 300кДж тепла. Визначити зміну внутрішньої енергії газу і роботу в процесі.

 

19. При політропному (n=1,75) розширенні газу СО2 (k=1,3) його внутрішня енергія зменшується на 450кДж. Визначити тепло й роботу в процесі.

 

20. 2,5кг повітря політропно нагріваються від 50 до 250оС при підведенні 220кДж тепла. Визначити показник політропи і зміну ентропії в процесі.

 

21. 1кг повітря при р1=0,8МН/м2 і t1=300оС спочатку адіабатно розширюється, потім ізотермічно стискається і, нарешті, ізохорно повертається в початковий стан, причому в ізохорному процесі ентропія газу збільшується на 0,125кДж/(кг∙K). Визначити параметри повітря у всіх перехідних точках процесів. Відобразити процеси в р-v і Т-s координатах.

 

22. 1кг повітря тиском 2бар адіабатно стискається зі зменшенням об'єму в 5 разів, після чого при температурі 300оС ізотермічно розширюється до початкового об'єму. Визначити сумарну роботу в цих процесах. Відобразити процеси в р-v і Т-s координатах.

 

23. Газ СО2 при р1=0,1МН/м2 і t1=27оС стискується до р2=0,35МН/м2 один раз ізотермічно, а другий − адіабатно. Визначити кінцеву температуру газу і роботу у цих процесах. Відобразити процеси в р-v і Т-s координатах.

 

24. 1кг N2 при t1= 150оС ізобарно охолоджується з відводом 50кДж тепла, після чого адіабатно стискається до початкового об'єму. Визначити роботу адіабатного стиснення. Відобразити процеси в р-v і Т-s координатах.

 

25. 1кг повітря ізобарно розширюється зі збільшенням об'єму в 3 рази, потім адіабатно стискається до початкового об'єму. Визначити відношення роботи адіабатного стиску до роботи ізобарного розширення. Відобразити процеси в р-v і Т-s координатах.

 

26. При змішаному (спочатку ізохорному, а потім ізобарному) підводі тепла до 1кг повітря його тиск збільшується в 1,8 рази і об'єм - в 1,3 рази. Визначити кількість тепла у цих процесах, якщо t1=470оС.

 

27. 1кг СО при р1=0,4 МН/м2 і t1=20оС ізобарно розширюється вдвічі, потім ізотермічно стискається до початкового об'єму. Визначити параметри в кінцевому стані, а також тепло й роботу в процесах. Відобразити процеси в р-v і Т-s координатах.

 

28. До повітря при t1=100оС підводиться 120кДж тепла один раз ізобарно, другий - ізохорно. Визначити кінцеву температуру повітря в обох випадках. Відобразити процеси в р-v і Т-s координатах.

 

29. 2кг повітря, взяті при тиску р1=1МПа і температурі t1=300оС, розширюються до п'ятикратного об'єму. Знайти кінцеві параметри, кількість тепла в процесі, роботу і зміну внутрішньої енергії для різних випадків розширення: по ізотермі, адіабаті й політропі з показниками n=−0,5 і 0,5. Відобразити процеси в р-v і Т-s координатах.

 

30. В процесі політропного стиснення повітря виконується 200000Дж роботи і від газу відводиться 250кДж тепла. Визначити показник політропи.

 

31. 4м3 повітря при початковій температурі 300оС зменшують свій об'єм до 2м3 при постійному тиску внаслідок відбору 300кДж тепла. Визначити кінцеву температуру, тиск у процесі, роботу і зміну внутрішньої енергії.

 

32. В процесі р=const до азоту підводиться тепло так, що температура газу піднімається зі 100 до 700оС. Знайти кількість підведеного тепла, зміну внутрішньої енергії й роботу, якщо р=2∙105Па, а V1=3м3. Задачу вирішити, визначаючи кількість газу один раз по масі, а другий - по об'єму.

 

33. 10кг повітря, початкові параметри якого р1=0,8МПа і t1=400оС, розширюються до трикратного збільшення об'єму. Визначити початкові й кінцеві параметри повітря, тепло в процесі, роботу, зміну внутрішньої енергії і ентропії, якщо розширення відбувається: ізотермічно; по адіабаті; по політропі з показником політропи 1,8. Відобразити процеси в р-v і Т-s координатах.

 

34. У циліндрі дизеля стискується повітря по адіабаті. Визначити початковий і кінцевий об'єми, кінцевий тиск і температуру, якщо об'єм зменшується в 25 разів. Прийняти р1=0,1МПа і t1=120оС. Відобразити в р-v і Т-s координатах відносне положення ізотерми й адіабати в процесах стиснення газу при однакових початкових параметрах.

 

35. 5кг СО2 з початковими параметрами р1=1МПа і t1=700оС розширюються зі збільшенням об'єму в 4 рази. Визначити початкові й кінцеві параметри, тепло, роботу, зміну ентальпії, внутрішньої енергії і ентропії, якщо розширення йде по політропі з показниками n=0,8; n=1,2; n=1,6. Показати відносне розташування політроп в р-v і Т-s координатах.

 

36. Круговий процес складається із чотирьох процесів: ав, вс, сd, da. Сумарна кількість тепла в циклі становить 400кДж. Заповнити відсутніми даними таблицю:

 

Процес Q, кДж L, кДж ΔU, кДж
ab -100  
bc  
cd  
     

 

37. 5 кг кисню при початковому тиску 200 кПа і початковій температурі 422оС розширюються по політропі до кінцевого тиску 100кПа і кінцевої температури 27оС. Визначити показник політропи, початковий і кінцевий об'єми, роботу розширення, кількість підведеної теплоти, зміну внутрішньої енергії і ентропії.

 

38. У компресор газотурбінної установки входить 5кг повітря з початковими параметрами р1=10кПа і t1=27оС. Повітря стискується адіабатно до тиску р2=400 кПа. Визначити початковий і кінцевий об'єми, кінцеву температуру, роботу стиснення, зміну внутрішньої енергії і ентропії.

 

39. В політропному процесі задані початкові р1=0,09МПа, t1=0оС і кінцеві параметри 1кг повітря р2=0,8МПа і v2=0,14м3/кг. Визначити показник політропи, кількість підведеного тепла, зміну внутрішньої енергії та ентальпії, роботу процесу і економію у витраті роботи на стиснення 1кг повітря по ізотермі відносно політропного і адіабатного стиснення. У всіх трьох випадках повітря стискується до p2=0,8МПа.

 

40. Провести політропу в Т-s координатах, якщо дані: p1=5МПа, t1=250оС, v2=0,025 м3/кг, n=−0,58. Визначити q, Δu, Δi, l.

 

Приклади рішення

Задача 1. Визначити об’єм 2-х кіломолей невідомого газу при тис- ку 1бар і температурі 1 оС.

Дано:

p=1бар; t=1оС.

2vμ -?

Рішення:

З рівняння Менделєєва-Клапейрона

pvμ = μRT

знаходимо об’єм 1 молю газу:

.

У цей вираз підставимо формулу для визначення газової сталої :

Відповідь: при тиску 1бар і температурі 1 оС об’єм 2-х кіломолей будь-якого газу складає 45,6м3.

 

Задача 2. 1 кгповітря при температурі t1=30 оС і початковому тиску p1=0,1МПа стискається ізотермічно до кінцевого тиску p2=1МПа.

Визначити кінцевий об’єм, витрачену роботу і кількість теплоти, відведеної від газу.

Дано:

Повітря; m=1 кг; t1=30 оС; p1=0,1МПа; T=const; p2=1МПа.

v2-? l-? q-?

Рішення

Визначимо початковий об’єм з рівняння стану для 1 кг газу:

Оскільки в ізотермічному процесі , кінцевий об’єм до-рівнює:

Робота, що витрачається на стискання 1кг повітря, визначається за формулою:

Кількість теплоти, відведеної від газу, дорівнює роботі, витраченої на стискання. Тобто q=−200кДж/кг.

Відповідь: v2=0,087м3/кг; l=200кДж/кг; q=−200кДж/кг.

 

Задача 3. Визначити, яка частина тепла, підведеного до повітря в ізобарному процесі, витрачається на роботу, а яка – на зміну внут-рішньої енергії.

Дано:

Повітря; p=const.

Рішення:

Запишемо аналітичний вираз першого закону термодинаміки:

q=∆u+l .

Поділимо це рівняння на q:

Звідси .

Для ізобарного процесу ∆u=cv(T2-T1); q=cp∙(T2-T1).

Тоді .

Після скорочення, заміни та враховуючи, що для повітря як для суміші головним чином двоатомних газів k=1,4 , отримаємо:

Очевидно,

Відповідь: при ізобарному нагріванні повітря 28,5% підведеного тепла витрачається на роботу, а 71,5% − на зміну внутрішньої енергії (тобто на нагрівання).

 

Задача 4. Газова суміш, що складається із СО і СН4, має газову сталу R=438 Дж/(кг∙K). Визначити масовий і об'ємний склад суміші.

Дано:

CО; СH4; R= 438 Дж/(кг∙ K)

Рішення:

Формула для газової сталої суміші: , тобто

. (1)

 

З формули R=8314/μ знаходимо газові сталі компонентів:

 

Підставивши знайдені значення у (1) і враховуючи, що , отримаємо систему двох рівнянь з двома невідомими:

Вирішивши її, отримаємо:

За формулою перераховуємо масові частки компонентів в об'ємні:

Відповідь:

Задача 5. 10м3 повітря, що знаходиться в початковому стані при нормальних фізичних умовах, стискують до кінцевої температури 400оС. Стискання виконується: 1) ізохорно; 2) ізобарно; 3) адіабатно; 4) політропно з показником політропи n=2,2.

Визначити зміну ентропії у кожному з процесів.

Дано:

Повітря; V1=10м3; t1=0 оС; p1=0,1013·106Па; t2=400 оС.

1) v=const; 2) p=const; 3) q=0; 4) pvn=const (n=2,2)

Δs1-?; Δs2-?; Δs3-?; Δs4-?.

Рішення:

З урахуванням, що T1=t1+273, з рівняння стану для всієї маси газу p1V1=mRT1 знаходимо масу 10кг повітря:

Визначаємо зміну ентропії у кожному з перерахованих процесів:

1) ізохорне стискання

2) ізобарне стискання

3) адіабатне стискання

4) політропне стискання

,

де сПтеплоємність політропного процесу: .

Таким чином

Відповідь:

 

Задача 6. Визначити показник політропного процесу, у якому розширюється повітря і 0,5∙Q =ΔU.

 

Дано: Рішення:

Процес - політропний; Зміна внутрішньої енергії у

газ - повітря (k=1,4); будь-якому ( в тому числі й

0,5∙Q =ΔUполітропному) процесі:

───────────── ΔU=сv∙ m∙ (T2 –T1).

n-? Тепло, що підводиться в політропному процесі, можна визначити по формулі:

Q=cП∙ m∙ (T2 –T1),

де cП – теплоємність політропного процесу:

. Тоді .

З умови відомо, що . Підставимо замість ΔU і Q вищенаведені формули:

,

звідки n−1=−0,5∙(n-k) →1,5n = −0,5k+1 → 1,5n = −0,5∙1,4+1 →

→ n = 0,2.

Відповідь: n = 0,2.




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных