Задания для практических работ

6.1 Определить энтропию 6,4 кг азота при р = 0,5 МПа и t = 300° С. Теплоемкость считать посто­янной.

Ответ: s = 1,94 кДж/К.

6.2 2 кг кислорода при температуре t₁= 127° С расширяется до пятикратного объема; температура его при этом падает до t₂= 27°С.

Определить изменение энтропии. Теплоемкость счи­тать постоянной.

Ответ: s₂– s₁= 0,2324 кДж/(кг*К).

6.3 1 кг воздуха сжимается по адиабате так, что объем его уменьшается в 6 раз, а затем при v = const давление повышается в 1,5 раза.

Найти общее изменение энтропии воздуха. Теплоем­кость считать постоянной.

Ответ: Δs = 0,293кДж/(кг*К).

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

Ответ: a) Δs_p = 2,74; б) Δs_v = 3,13; в) Δs_r = 2,36 кДж/К.

6.5 1 кг воздуха сжимается по политропе от 0,1 МПа и 20° С до 0,8 МПа при m = 1,2.

Определить конечную температуру, изменение эн­тропии, количество отведенной теплоты и затраченную работу.

Ответ: t₂ = 141° С; Δs = -0,2445 кДж/(кг*К); q = - 87,1 кДж/кг;

l = —173,0 кДж/кг.

6.6 1 кг воздуха, находяще­муся в состоянии А (рисунок 12), сообщается теплота один раз при р = const и другой — при v = const так, что в обоих случаях конеч­ные температуры одинаковы.

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

Рисунок 11 – Характеристика 1 кг воздуха

Ответ:Δs_p/Δs_v = 1,38

6.7 В процессе политропного расширения воздуха температура его уменьшилась от t₁ = 25° С, до t₂ = _- 37° С. Начальное давление воздуха P₁ = 0,4 МПа, количество его массы 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

6.8 Построить в диаграмме Ts (смотри рисунок 12) для 1 кг воздуха в пре­делах от 0 до 200° С изохоры: V₁ =. 0,2 м*/кг; V₂ = 0,4 м³/кг, V₃ = 0,6 м³/кг.

Теплоемкость считать постоянной.

Рисунок 12 – Диаграмма к координатах TS для 1 кг воздуха

Ответ: V1 = 0,2 м³/кг; V₂ = 0,4 м³/кг; V₃ = 0,6 м³/кг;

6.9 Построить в диаграмме Ts для воздуха, в преде­лах от 0 до 500° С, изобары; р₁ = 0,2 МПа, р₂ = 0,6 МПа и р₃ = 1,8 МПа.

6.10 1 кг воздуха при p_t = 0,9 МПа и t_t = 10° С сжимается по адиабате до р₂ = 3,7 МПа.

Пользуясь диаграммой Ts, найти конечную темпера­туру, а также то давление, до которого нужно сжать воздух, чтобы температура его стала t₃ = 80° О.

Ответ: Р₃ = 2,08 МПа

6.11 1 кг воздуха расширяется по адиабате от р₁ = 0,6 МПа и t₁ = 130° С до р₂ = 0,2 МПа.

Определить конечную температуру, пользуясь диа­граммой Ts.'

Ответ:t₂ = 20° С.

6.12 1 кг воздуха при р₁ = 0,09 МПа и t₂ = 100° С сжимается по адиабате так, что его объем уменьшается в 16 раз.

Найти конечную температуру и конечное давление, пользуясь диаграммой Ts.

Omвет: t₂ = 810° С; р₂ = 4,5 МПа.

6.13 В сосуде объемом 200 л находится углекислота при температуре t₁ = 20° С и давлении Р₁ = 10 МПа. Температура среды t₀ = 20° С, давление средыР₀ = 0,1 МПа.

Определить максимальную полезную работу, которую может произвести находящаяся в сосуде углекислота.

Ответ: L_mаx (полезн) = 7220 кДж.

6.14 Торпеда приводится в действие и управляется автоматически, двигаясь на заданной глубине. Для дви­гателя торпеды используется имеющийся в ней запас сжатого воздуха. Найти максимальную полезную работу,которую может произвести воздушный двигатель тор­педы,.если объем сжатого воздуха в ней V₁ = 170 л, давление Р₁ = 18 МПа, а температура воздуха и морской воды t₀ = 10° С. Торпеда отрегулирована на движение под уровнем моря на глубине 4 м.

Определить также силу, с которой торпеда устрем­ляется вперед, если радиус ее действия должен быть равен 4 км, а потерями привода можно пренебречь.

Ответ: L_max (полезн) = 11 810 кДж; F = 295 Н.

6.15 Определить максимальную полезную работу, (смотри рисунок 13,14) которая может быть произведена 1 кг кислорода, если его начальное состояние характеризуется параметрами t₁= 400° С и P₁=0,1 МПа, а состояние среды — параме­трами t₀ = 20° С и P₀= 0,1 МПа.

Представить процесс в диаграммах pv и Ts.

Рисунок 13 – Диаграмма PV 1 кг кислорода

 

 

Рисунок 14 – Диаграмма TS 1кг кислорода

Ответ:L_{max (}полезн) = 124 кДж/кг.

6.16 В сосуде объемом 400 л заключен воздух при давлении р₁ = 0,1 МПа и температуре t₁ = - 40° С. Параметры среды: р₀ = 0,1 МПа и t₀ = 20° С.

Определить максимальную полезную работу, которую может произвести воздух, заключенный в сосуде. Пред­ставить процесс в диаграммах PV и Ts

Ответ: Lmax (полезн) = 4600 Дж.

Практическая работа №7

«Расчет газового потока с использованием законов термодинамики» - 2 часа

Цель работы: сформировать умения и навыки при расчете газового потока по первому закону термодинамики.

Форма проведения ПР: интерактивная форма, кейс - задания – 2 часа

проводится в форме решения практических задач в виде расчетов по исходным данным в течение 45 минут у доски преподавателем, используя знания аудитории студентов; в следующие 45 мин. группа делится на 4 подгруппы и каждой подгруппе выдается по одной задаче,после решения которой, проводится анализ решения задач.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: