Параметры состояния рабочего тела. Основные газовые законы, термодинамические процессы. Смеси идеальных газов. Первый закон термодинамики. Истечение газов и паров. Изменение энтропии при постоянной теплоемкости. Физические постоянные некоторых газов.
ФГБОУ ВПО «Петрозаводский государственный университет» Институт педагогики и психологииТеплотехника - общетехническая дисциплина, изучающая методы получения, преобразования, передачи и использования теплоты, а также принцип действия и конструктивные особенности тепло-и парогенераторов тепловых машин, агрегатов и устройств. В развитии теплотехники и ее теоретических основ большая заслуга принадлежит российским ученым. Менделеев провел фундаментальные работы по общей теории теплоемкостей и установил существование для каждого вещества критической температуры. Ломоносов создал основы молекулярно-кинетической теории вещества и установил взаимосвязь между тепловой и механической энергией. Теплотехника, отрасль науки и техники, охватывающая методы получения и использования тепловой энергии.Условие задачи: В воздухонагреватель парового котла вентилятором подается 130000м3/ч воздуха при температуре 30°С .Определить объем воздуха на выходе воздухонагревателя ,если нагрев его до 400°С При постоянном давлении. Для решения данной задачи необходимо воспользоваться законом Гей-Люссака V1/ V2 =Т1/Т2 Где: V1-объем воздуха на входе в котел =130000м3 V2 - объем воздуха на выходе из котла. Т2 - температура нагрева воздуха в котле T=4000 С,T=t 273=6730 К. Определить массу баллона после заполнения его кислородом при температуре t=20°С.Условие задачи: Определить газовую постоянную ,плотность при нормальных условиях и объемный состав смеси, если ее массовый состав следующий: Н2=8,4%,СН4=48,7%,С2Н4=6,9%,СО=17%,СО2= 7,6%,O2=4,7%,N2=6,7% Для начала нужно определить газовую постоянную каждого элемента из приложения А ,где: Н2-водород=4124,3 Находим газовую постоянную смеси Rcm= где; gi-массовые доли газов, входящих в смесь Далее определяем объемные доли компонентов по формуле: ri=gi*Ri/Rcm rн2=GH2*RH2/Rcm=0,084*4124,3/717,3=0,48Условия задачи: Определить среднюю массовую теплоемкость при постоянном объеме для азота в пределах 200-800°С, считая зависимость теплоемкости нелинейной, Известно, что средняя мольная теплоемкость азота при постоянном давлении может быть определена по формуле c?p = 28,7340 0,0023488*tcpУсловия задачи: В сосуд содержащий 5л.воды при температуре t=20°С помещен электронагреватель мощностью 800Вт.Определить сколько времени потребуется, что бы нагреть воду до 100° С. Потерями тепла сосуда в окружающую среду пренебречь.Условие задачи: Сосуд объемом 60 л заполнен кислородом при давлении 125 бар. Определить конечное давление кислорода и количество сообщенного ему тепла, если начальная температура кислорода 10°С, а конечная - 30°С. P - давление, переведем в Па: 125 бар = 125*105 Па; Так как процесс изохорный, из соотношения P1/T1 = P2/T2, находим давление в конечном состоянии: P2 = P1 T2/ T1 = 125*105*303/283 = 134*105Па = 134 бар. Условие задачи: Воздух при давлении 1 бар и температуре 27°С сжимается в компрессоре до давления 35 бар.Условие задачи: 1 кг воздуха сжимается от Р1= 1 бар и t1 = 15°С до Р2 =5 бар и t2 = 100°С. Определить изменение энтропии. Чтобы найти изменение энтропии при постоянной теплоемкости, можно использовать несколько формул, но исходя из начальных данных мы будем использовать следующую формулу: ?s = s2 - s1 = Cp - RУсловие задачи: Определить для цикла, данного в задаче 187, количество подведенного и отведенного тепла, среднее КПД цикла и мощность при расходе воздуха 30 кг/мин. Задача 187: Определить параметры точек смешанного термического цикла ДВС (см. рис. Найдем количество подведенного тепла, учитывая, что оно складывается из количества подведенного тепла при изохорном процессе 2-3 и изобарном процессе 3-4: q1 = q’1 q’’1 = Cv(Т3 - Т2) Cp(Т4 - Т3); Найдем Т3 из изохорного процесса 2-3: P2/T2 = P3/T3, T3 = T2 P3/ P2, где отношение давлений в точках 3 и 2 есть степень повышения давления ?= 1,6. Подставляем найденные значения и находим количество подведенного тепла q1: q1 = 717,5*(1558-974) 1004,5*(2181-1558) = 419020 625803 = 1044823 Дж = 1045 КДЖ.Условие задачи: Водяной пар давлением 20 бар с температурой 400C при истечении из сопла расширяется по адиабате до давления 2 бар. Определить площадь минимального и выходного сечения сопла, а также скорости истечения в этих соплах, если расход пара 4 кг/с. Процесс расширения пара в сопле принять адиабатным. Найдем площадь минимального сечения сопла по формуле: Fmin = Gmax*vkp/?кр; Найдем v1, предварительно переведя основные параметры: R - газовая постоянная для водяного пара 481,6 Дж/кг;Условие задачи: В сосуде шарообразной формы находится в верхней половине сухой насыщенный пар, в нижней - вода в состоянии насыщения. Учитывая, что пар и вода занимают каждый по половине объема сосуда, то объем можно сократить в верхней и нижней части формулы, остается: = ; Плотность сухой насыщенный пар и вода в состоянии насыщения можно определить по таблицам для водяного пара и воды, зная их давление - 2000 КПА.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
