Решение задач «По моей зачетке условия будут 0 и 5»,
Термодинамика в Нижнем Новгороде

Задача № ТД – 1 Определить газовую постоянную, кажущуюся молекулярную массу, плотность и удельный объем при нормальных условиях для смеси идеальных газов, объемное содержание которых задано. Найти также средние массовые теплоемкости этой смеси при постоянном давлении р1 в интервале температур от t1 до t2 и определить количество теплоты для изобарного нагревания m кг газовой смеси от t1 до t2, если задан общий начальный объем этой смеси Vсм. Данные для расчета приведены в табл.1. Таблица 1 Последняя цифра шифра Р1, бар Vсм, м3 t1, 0C t2, 0C Предпоследняя цифра шифра Объемный состав газовой смеси N2 O2 H2 CO2 0 1 50 100 500 0 70 20 10 1 3 60 200 600 1 70 10 20 2 5 70 300 700 2 60 10 30 3 7 80 400 600 3 50 10 40 4 9 90 100 400 4 40 5 55 5 2 40 200 500 5 30 20 50 6 4 30 300 600 6 20 10 70 7 6 20 400 700 7 50 5 45 8 8 10 100 500 8 45 5 50 9 10 100 200 600 9 10 20 70 Задачу следует решать с учетом нелинейной зависимости теплоемкости газов от температуры . Значения с, t, m0 приведены в приложении (табл.П.1.) методических указаний «Теплотехника. Техническая термодинамика. Теплопередача». Напоминаем, что , , , , , , - плотность смеси при нормальных условиях (Тну=273 К, Па). Задача № ТД – 2. m кг газа расширяется политропно с показателем политропыn от начального состояния с параметрами p1и t1 до конечного давления p2. Определить теплоту Q, работу L, изменение внутренней энергии ??U, энтальпии ?Н и энтропии ?S. Считать, что c=const. Изобразить процесс на pv-диаграмме без соблюдения масштаба. Данные для расчета приведены в табл.2. ? Таблица 2 Последняя цифра шифра Газ m, кг N2 Предпоследняя цифра шифра p1, МПа t1, 0C p2, МПа 0 N2 10 1,0 0 0,2 10 0,8 1 O2 20 1,1 1 0,4 15 2,0 2 H2 30 1,2 2 0,6 20 3,0 3 CO2 40 1,3 3 0,8 25 6,4 4 N2 50 1,4 4 1,0 30 8,0 5 O2 60 1,0 5 1,2 50 12,0 6 H2 70 1,1 6 1,4 70 14,0 7 CO2 80 1,2 7 1,6 100 16,0 8 N2 90 1,3 8 1,8 120 18,0 9 O2 100 1,4 9 2,0 140 20,0 Задача № ТД – 3. Водяной пар при давлении р1 и температуре t1, дросселируется до давления р2. Определить неизвестные параметры пара h, v, s в начале и в конце дросселирования и потерю работоспособности Dh=T0?s. Принять температуру окружающей среды равной t0. изобразить процессы на hs-диаграмме (см.в приложении методические указания «Теплотехника. Техническая термодинамика. Теплопередача»). Данные для расчета приведены в табл.3. Таблица 3 Последняя цифра шифра t1, 0C p1, МПа Предпоследняя цифра шифра р2, МПа t0, 0C 0 700 50 0 0,5 10 1 600 30 1 0,3 15 2 500 20 2 0,2 20 3 400 10 3 0,1 25 4 300 5 4 0,05 30 5 650 50 5 0,5 10 6 550 30 6 0,3 15 7 450 20 7 0,2 20 8 350 10 8 0,1 25 9 500 30 9 0,3 30 Задача № ТД – 4. Определить холодильный коэффициент парокомпрессионной аммиачной холодильной установки (с дросселем), массовый расход аммиака m, кг/с и теоретическую мощность привода компрессора Nкомпр. по заданным значениям температуры влажного пара NH3 на входе в компрессор t1 и температуре сухого насыщенного пара за компрессором t2 и холодопроизводительности установки Q. Изобразить схему установки и цикл на Тs – диаграмме. Данные для расчета приведены в табл.4. Таблица 4 Последняя цифра шифра t1, 0C t2, 0С Предпоследняя цифра шифра Q, кВт 0 -10 40 0 150 1 -15 35 1 180 2 -20 30 2 200 3 -25 25 3 220 4 -20 15 4 250 5 -25 20 5 280 6 -20 25 6 300 7 -15 20 7 160 8 -10 25 8 190 9 -15 30 9 200 Напомним: , q2=h1-h4, lц=q1-q2=h2-h1, q1=h2-h3=h2-h4 (3-4 – процесс дросселирования). При адиабатном сжатии s1=s2=const, поэтому степень сухости в т.1 можно рассчитать как , где s(t) – соответственно значение энтропии при указанных температурах, из приложения (табл.П2) методических указаний «Теплотехника. Техническая термодинамика. Теплопередача». Задача № ТД – 5. Путем сравнительного расчета показать целесообразность применения пара высоких начальных параметров и низкого конечного давления ан примере паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина. Для этого определить предполагаемое теплопадение, термический КПД цикла и удельный расход пара для двух вариантов значений начальных и конечных параметров пара. Указать конечное значение степени сухости х2 (при давлении р2) на Тs- и hs-диаграммах. Изобразить схему простейшей паросиловой установки и дать краткое описание ее работы. Данные для решения задачи взять из табл.5. ? Таблица 5 Последняя цифра шифра Параметры пара I вариант Предпоследняя цифра шифра Параметры пара II вариант р1, МПа t1, 0C р2, кПа р1, МПа t1, 0C p2, кПа 0 1,5 250 80 0 8,0 480 3 1 2,0 300 70 1 9,0 480 4 2 2,5 325 90 2 10,0 500 4 3 2,0 350 100 3 11,0 520 4 4 2,5 375 110 4 12,0 530 5 5 3,0 350 90 5 12,0 540 3 6 3,5 370 80 6 13,0 550 4 7 3,0 400 70 7 14,0 560 4 8 4,0 425 90 8 14,0 580 5 9 4,5 400 100 9 15,0 600 5