Задачи к главе 1

Задачи к главе 1.

1.1. При сжатии воздуха в компрессоре в определённые моменты процесса давление воздуха последовательно составляло p1, p2, p3 - Произвести пересчет указанных давлений на паскали, миллиметры ртутного столба и миллиметры водяного столба.

1-я цифра варианта	p1,бар	р2, техн. атм.	2-я цифра варианта	р3, физ. атм.
1	1,2	3,6	2	19

Ответ:

1.2. Для пуска мощных двигателей используется сжатый воздух. Определить соотношение абсолютных давлений в баллоне, если до пуска двигателя манометр показывал ризб,1, а после пуска риз6,2. Давление окружающей среды В задано при температуре 20°С.

1-я цифра варианта	ризб,1, МПа	риз6,2, МПа	2-я цифра варианта	В, мм. рт. ст..
1	6,0	3,0	2	742

Ответ: соотношение абсолютных давлений в баллоне .

1.3. В помещении, где установлена барокамера, поддерживается избыточное давление Ризб. В самой барокамере создан вакуум h. Барометр, установленный вне помещения на улице при температуре 30°С, показывает давление окружающей среды В. Найти абсолютное давление в барокамере и вне её.

1-я цифра варианта	Ризб ' мм. вод. ст.	B, мм. рт. ст..	2-я цифра варианта	h, мм. рт. ст.
1	30	740	2	185

,

Ответ: абсолютное давление вне барокамеры:, абсолютное давление в барокамере .

1.4. В паросборнике находится водяной пар в количестве М . Определить объем паросборника в м3 , если удельный объем пара u.

1-я цифра варианта	М, кг	2-я цифра варианта	, см3 /г
1	150	2	14,7

Ответ: объем паросборника .

Задачи к главе 2.

2.1. Абсолютное давление азота в баллоне при температуре t равно р. Азот в сосуде нагревают, причем известно, что предельное избыточное давление, при котором возможна безопасная работа, равно ризб. Определить температуру, до которой возможно нагревание азота, если барометрическое давление В.

1-я цифра варианта	t, °С	р, МПа	2-я цифра варианта	ризб, МПа	В, бар
1	15	2,05	2	5,6	0,975

Ответ: температура, до которой возможно нагревание азота .

2.2. Паротурбинная установка мощностью N расходует b кг топлива на 1 кВт*ч (103Вт*3600с). Какой должна быть суммарная массовая производительность (П) вентиляторов, подающих воздух в топку котла, если для сжигания 1 кг топлива требуется V, м3 воздуха при нормальных физических условиях?

1-я цифра варианта	N, МВт	2-я цифра варианта	b, кг	V, m3
1	80	2	0,31	13,7

0,31 кг топлива сгорит за:

®

1 кг топлива сгорит за:

Суммарная производительность вентиляторов:

Ответ: суммарная производительность вентиляторов:

2.3. В комнате площадью S и высотой H воздух находится при температуре t и барометрическом давлении В. Какое количество воздуха (в м3) проникнет с улицы в комнату, если барометрическое давление увеличится до B'? Температура воздуха остается постоянной.

1-я цифра варианта	S, m2	Н, м	t,°C	2-я цифра варианта	В, мм. рт. ст.	B', мм. рт. ст.
1	20	2,5	17	2	746	762

- было в комнате;

- стало.

- проникло в комнату с улицы.

Удельный объем воздуха в комнате после проникновения воздуха: .

.

Ответ: с улицы в комнату проникнет воздуха.

2.4. В сосуде объемом V находится воздух при температуре t1 и барометрическом давлении В. Затем воздух выкачивают до тех пор, пока в сосуде не образуется вакуум, равный h. Температура воздуха после выкачивания остается той же. Сколько воздуха выкачано? Чему будет равно давление в сосуде после выкачивания, если оставшийся воздух охладить до температуры t2?

1-я цифра варианта	V, м3	В, МПа	t1,°C	2-я цифра варианта	h, кПа	t2,°C
1	з, з	0,1000	250	2	760	23

18 Задачи к главе 3.

3.1. Определить средние мольную, массовую и объемную теплоемкости при р = const и 3 = const в интервале температур от /, = 0°С до t2 для смеси газов, имеющей следующий объемный состав: хСО2, уСО, zN2, kH2.

1-я цифра варианта	t °С	2-я цифра варианта	х, %	у,%	z,%	k,%
1	1000	2	6	4	80	10

3.2. Смесь х кг кислорода и у кг азота имеет давление р и

температуру t. Определить мольные доли каждого газа в смеси, кажущуюся молекулярную масс смеси, удельную газовую постоянную, общий объем смеси, парциальные давления и объемы.

1-я цифра варианта	Р, МПа		2-я цифра варианта	X, КГ	у, кг
1	0,10	10	2	4	7

19

3.3. Воздух объемом хм смешивается с у кг углекислого

газа. Оба газа до смешения имели параметры р и t. Определить парциальное давление углекислого газа после смешения.

1-я цифра варианта	х, м	У, кг	2-я цифра варианта	Р, МПа
1	0,2	1,0	2	0,50	25

3.4. Смеси газов, образовавшиеся при сжигании 1 кг мазута

в топке парового котла, имеют состав, определённый парциальными объемами составляющих: УСОг, УОг, ¥Ыг.

Определить массовые доли и парциальные давления каждого газа в смеси, если общее давление смеси Р

1-я цифра варианта		VOl, м3	Ущ, м3	2-я цифра варианта	/?,МПа
1	1,85	0,77	12,78	2	0,1006

20

Общие указания

по выполнению расчетно-графической работы «Термодинамические процессы идеального газа»

1.  Прямой обратимый цикл идеального газа отнесен к 1 кг воздуха.

2.  Находите номер вашего варианта. Строка вашего варианта включает
в себя процессы, составляющие рассчитываемый цикл и некоторые
параметры в ключевых точках цикла.

Например: вариант №7

№ вар	Процесс	Параметры процесса
	1-2	2-3	3-4	4-1	МПа, м3/кг, °С
7	1,2	V	1,2	Р	А =0,16	$,=0,5	t2 =150	Рз = 2,5

Это означает, что цикл состоит из 4 процессов:

1)  От точки 1 до точки 2 - политропный процесс с показателем
политропы п =1,2

2)  От точки 2 до точки 3 - изохорный процесс (V=const)

3)  От точки 3 до точки 4 - политропный процесс с показателем
политропы п =1,2

4) От точки 4 до точки 1 - изобарный процесс (P^const).
Могут встретиться ад - адиабатный процесс, Т - изотермический
процесс.

Также заданы параметры процесса: в точке 1: р, = ОД б МПа и 5, = 0,5 м3/кг в точке 2: ?2 =150 °С в точке 3: р3 - 2,5 МПа

3.  Во всех формулах обязательно подставлять значения в единой
системе - системе СИ, поэтому все заданные параметры надо
записать в системе СИ.

4.  Сначала необходимо в точке, где заданы два параметра (точка 1),
найти третий параметр по уравнению состояния для 1 кг воздуха.

5.  Затем, зная все параметры в начальной точке и характер процессов
от этой точки до соседних точек, находим параметры в этих точках,
используя уравнения процессов и уравнение состояния.

6.  Аналогичную операцию проделываем для всех точек с подробным
описанием в работе всех операций во всех точках.

7.  Полученные результаты собираются в таблицу

Точка	Р, Па	V, м3/кг	Т, К
1
2
3
4