|
Скачати 412.29 Kb.
|
1 кг повітря з початковою температурою T1 = 293 К і тиском p1 = 6 бар розширюється адіабатно до p2 = 0,1 МПа. Визначити роботу процесу. a) 84 кДж; p1=6 бар=6*0,1 МПа=0,6 МПа; L=( m*R*T1/(k-1) )*[1-(p2/p1)^( (k-1)/k )] = (1*286,7*293/(1,41))*[1-(0,1/0,6)^( (1,4-1)/1,4 )] = 84142,3. 1 кг повітря з початковою температурою t1 = 20 0С і тиском p1 = 0,6 МПа розширюється адіабатно до p2 = 1 бар. Визначити зміну внутрішньої енергії в процесі. б) -87,5 кДж; T1=t1+273=293(K); p2=0,1(МПа); T1/T2=(p1/p2)^( (k-1)/k ); T2=T1/( (p1/p2)^( (k-1)/k ) )=175,6(K) del’taU=( m*R/(k-1) )*(T2-T1)=( 1*286,7/(1,4-1) )*(175,6-293)= -84146,45. 1 кг повітря ізохорно нагрівається від t1 = 10 0С до t2 = 100 0С. Визначити зміну ентропії в процесі г) 187,4 T1=t1+273=10+273=283; T2=t2+273=100+273=373; k=1,4(для повітря); del’taS=m*Cv*ln(T2/T1)=(m*R/(k1))*ln(T2/T1)=(1*286,7/(1,41)*ln(373/283)=197,92. 0,5 м3 кисню при тиску р1 = 1 МПа і температурі t1 = 30 0С стискується ізотермічно до об’єму в 5 раз менше початкового. Визначити роботу стиску. д) -549,3 кДж. V2=(1/5)*V1=(1/5)*0,5=0,1; L=p1*V1*ln(V2/V1)=1000000*0,5*ln(0,1/0,5)= -804719. 0,1 м3 повітря при тиску р1 = 2 МПа і температурі t1 = 20 0С розширюється в циліндрі з рухомим поршнем до тиску 0,1 МПа. Визначити кінцевий об’єм газу. Розширення в циліндрі проходить ізотермічно. в) 2 м3; p1/p2=v2/v1; v2=p1*v1/p2=2*0,1/0,1=2. 1 кг діоксиду сірки (SO2) при температурі t1 = 30 0C і початковому тиску р1 = 0,1 МПа стискується ізотермічно до кінцевого тиску р2 = 1 МПа. Визначити кількість теплоти, відведеної від газу. в) -90,68 кДж; Q=m*R*T*ln(p1/p2); T=t1+273= 30+273=303(K); R=8314/48=173,2; Q=m*R*T*ln(p1/p2)=1*173,2*303*ln(0,1/1)= -120838,7; 2 кг повітря при сталому абсолютному тиску 0,2 МПа і температурі 15 0C розши-рюється до кінцевої температури 423 К. Визначити кінцевий об’єм повітря. б) 1,21 м3; p*V1=m*R*T1; V1=m*R*T1/p= 2*286,7*288/200000=0,826; V1/V2=T1/T2; V2=V1*T2/T1= 0,826*423/288=1,21. 12 кг повітря при абсолютному тиску 0,6 МПа і температурі 27 0C розширюється при постійній температурі об’єм при цьому зростає в 4 рази. Визначити роботу розширення. а) 1431 кДж; L=m*R*T*ln(V2/V1)= 12*286,7*300*ln(4)= 1430822. 3 кг повітря з початковими параметрами p1 = 0,1 МПа і T1 = 300 К стискується політропно до p2 = 1,5 МПа і T2 = 500 К. Визначити кінцевий об’єм повітря. г) 0,287 м3; 1 кг диоксиду вуглецю стискується ізотермічно при температурі 20 0C до десятикратного зменшення об’єму. Визначити роботу стиску газу. б) -127,5 кДж/кг; q=R*T*ln(V2/V1)=188,9*293*ln(10*V1/V1)= 127442,8. А Азот масою 0,5 кг розширюється при сталому тиску р = 0,3 МПа таким чином, що його температура зростає від 100 0C до 300 0C. Обчислити роботу зміни об’єму. б) 30 кДж; L=m*R*(T2-T1); R=8314/28=296,9; L=0,5*296,9*(573-373)= 29690. Аналітичний вираз закону Фур’є має вигляд: а) q = - ·grad t; Б Балон місткістю 0,06 м3 заповнений киснем. Абсолютний тиск кисню p1 = 10МПа при температурі t1 = 15 0C. Визначити тиск в балоні, якщо температура в балоні підвищилась до t2 = 40 0C. в) 10,87 МПа; p1/p2= T1/T2; T1=t1+273= 15+273=288(K); T2=t2+273= 40+273=313(K); p2=p1*T2/T1=10*313/288=10868(Па). В В балоні міститься кисень масою 2 кг при тиску 8,3 МПа і температурі 18 0С. Обчислити місткість балона. в) 18 л; PV=mRT. V= Визначити абсолютний тиск пари в конденсаторі, якщо покази вакуумметра 620 мм.рт.ст. при 0 0C, а барометричний тиск становить 97309 Па при цій же температурі. в) 14,663 кПа; Ра = Рб – Рв = 14663 Па Визначити густину вуглекислого газу при тиску 101325 Па і температурі 0 0C. г) 1,96 кг/м3; ρ = Pμ/RT. R вугл газу = 296.9 μ =28 . тоді ρ = 35 В якому термодинамічному процесі з участю ідеального газу теплоємність дорівнює нулю? г) адіабатному; Визначити молярну масу сухого повітря, якщо відомий його об’ємний склад – 21 % O2 і 79 % N2. в) 28,84 кг/кмоль; μпов=μ1r1+μ2r2+...= 28.84 Визначити питомий об’єм за нормальних фізичних умов, якщо заданий її масовий склад: 7 % N2; 8 % Н2; 70 % СН4; 5 % СО; і 10 % СО2. в) 2,024 υ = 22.4/µ = 22.4/11.074= 2.0227 Від 5 кг газу відведено 5 кДж теплоти. На скільки змінилась температура газу, якщо його середня теплоємність 0,5 кДж/(кгК)? a) -2 0С; Cx=δQ/mdT dT= δQ/Cxm= 2 K В процесі згоряння при сталому тиску в циліндрі ДВЗ температура 1 кг газу зростає від 50 0С до 1500 0С. Чому дорівнює робота розширення, при умові що продукти згоряння носять фізичні властивості повітря. б) 416,15 кДж; L=m*R*(T2-T1); R=8314/29=286,7; L=m*R*(T2-T1)=1*286,7*(1773-323)= 415715. В адіабатному процесі температура повітря зменшується від t1 = 20 0С до t2 = -20 0С. Визначити тиск в кінці процесу, якщо початковий тиск p1 = 1,67 бар. a) 0,1 МПа; T1/T2=(p1/p2)^( (k-1)/k ); k=1,4(для повітря); p1=0,167(МПа); p2=p1/( (T1/T2)^( k/(k-1) ))=0,167/((293/253)^(1,4/(1,41)))=0,099. Від повітря об’ємом 0,1 м3 при абсолютному тиску 1 МПа і сталій температурі відводиться 126 кДж теплоти. Обчислити кінцевий об’єм. в) 0,0284 м3; Q=p1*V1*ln(V2/V1); V2=V1*exp( Q/(p1*V1) )= 0,1*exp( 126000/(1000000*0,1) )=0,35. Визначити термічний к.к.д. циклу теплового двигуна, якщо теплота, що підводиться в цикл Q1 = 280 кДж, а корисна робота циклу = 120 кДж. a) 0,428; η= Вкажіть формулу для визначення швидкості витікання газу при критичному режимі: а) ; Вкажіть формулу за якою можна визначити профіль сопла? д) . Відобразіть графік залежності масової витрати G від б); Вкажіть в яких межах знаходиться відношення при витіканні газів? б) 0÷1; Вкажіть діапазон значень нижчої теплоти згоряння для нафтових палив, МДж/кг д) 41,0 ÷ 44,5. Вкажіть діапазон значень нижчої теплоти згоряння для природних газів, МДж/кг г) 33 ÷ 40; Вкажіть рівняння сухих продуктів повного згоряння палива в) ; В яких межах знаходиться тепловий еквівалент для вугілля? д) 0,65 ÷ 0,75. В яких межах знаходиться тепловий еквівалент для нафтових палив? г) 1,3 ÷ 1,5; Вкажіть діапазон значень нижчої теплоти згоряння вугілля (включаючи усі види), МДж/кг в) 19 ÷ 27; Вкажіть основні принципи класифікації котельних агрегатів. в) паро (водо) продуктивністю, тиском пари, системою циркуляції води, призначенням; Високі значення коефіцієнта теплопровідності характерні: в) металам; Визначити коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки товщиною 50 мм, якщо густина теплового потоку через неї 100 Вт/м2, а різниця температур на її поверхнях 20 градусів: б) 0,25 Вт/(м·К); 0.017 Вт/ м Вкажіть одиниці вимірювання коефіцієнта тепловіддачі: в) Вт/(м2·К); Вимушена конвекція це: в) рух рідини або газу під дією зовнішньої сили. Визначити необхідну температуру поверхні труби для опалення гаражу, якщо необхідний тепловий потік 850 Вт, діаметр труби складає 36 мм, довжина труби 7 м. Коефіцієнт тепловіддачі від поверхні труби до повітря 18 Вт/(м·К). Температура повітря 20 оС. г) 80оС; Q=λπdl(tc-tp); tc=q/( λπdl)+tp=80(C). Випромінювання це є: д) теплообмін між тілами, що знаходяться у вакуумі. Від яких величин залежить спектральна густина потоку випромінювання абсолютно чорного тіла за законом Планка? в) від абсолютної температури тіла та довжини хвилі випромінювання; Г Генераторний газ має наступний масовий склад: Н2 = 7,0 %; СН4 = 2,0 %; СО = 27,6 %; СО2 = 4,8 %; N2 = 58,6 %. Визначити молекулярну масу суміші. б) 14,68 µсум=1/∑(gi/µi)= 14.7 кг/кмоль Газова суміш (k = 1,38) з тиском 90 кПа адіабатно стискується до об’єму в 5 раз меншого ніж початковий. Обчислити кінцевий тиск. в) 829,5 кПа; Адіабатний процес: v2/v1=(p1/p2)^(1/k); p2=p1/((v2/v1))^k=90/( (1/5) )^1,38=829,509(кПа). Газ, початковий об’єм якого 6 м3, стискується політропно від тиску 1 МПа до 4 МПа і зменшенням об’єму до 2 м3. Обчислити показник політропи. б) 1,26; n=ln(p1/p2)/ln(V2/V1)= ln(1/4)/ln(2/6)= 1,26. Густина теплового потоку характеризує: в) кількість теплоти, що передається за одиницю часу, через одиницю площі поверхні; Густина теплового потоку визначається за формулою: в) q = Q/(F); Густина теплового потоку при проходженні через плоску багатошарову стінку при відсутності внутрішніх джерел теплоти: в) однакова в кожному шарі; Густина теплового потоку через плоску стінку визначається за формулою: б) ; Густина теплового потоку через плоску двошарову стінку визначається за формулою: |