[vsesdal]
Количество страниц учебной работы: 11,7
Содержание:
“Задача 1. В компрессоре сжимают воздух. Процесс сжатия осуществляют: по изотерме, адиабате и политропе с показателем n. В начальном состоянии давление воздуха p1 и температура t1; после сжатия – давление p2. Масса воздуха М = 10 кг.
Определить для трех названных процессов: объем газ в начальном и конечном состояниях, температуру в конечном состоянии, работу процесса сжатия, количество теплоты, изменение внутренней энергии и энтропии. Сравнить работу каждого процесса сжатия и работу компрессора, в котором этот процесс происходит.
Принять: показатель адиабаты k = 1,4; среднюю массовую изохорную теплоемкость Cv = 0,723 кДж/(кг?К). Для определения удельной газовой постоянной использовать уравнение Майера.
Дать совмещенное изображение всех процессов в координатах p–v и
T–s (без масштаба). В координатах p–v показать работу компрессора для рассмотренных процессов сжатия.
Номер варианта и исходные данные для расчета определяют по последней цифре шифра (табл. 1).
Таблица 1
n p1, МПа t1, °C p2, МПа
1,8 0,14 -10 0,28
Задача 3. Внутри стальной трубы длиной , наружный диаметр которой dнар и толщина стенки ?ст, движется трансформаторное масло с температурой tж1. Труба расположена в помещении с температурой tж2. Коэффициент теплоотдачи от масла к внутренней поверхности трубы ?1, от поверхности трубы к воздуху ?2.
Обосновать целесообразность применения тепловой изоляции из бетона толщиной ?б для уменьшения теплопотерь от трубы, используя понятие о критическом диаметре изоляции.
Определить тепловой поток, линейную плотность теплового потока через трубу без бетона и при его наличии. Найти для заданных условий максимальное значение коэффициента теплопроводности изоляции, накладываемой на трубу в целях уменьшения теплопотерь от трубопровода.
Коэффициент теплопроводности: стали ?ст = 45 Вт/(м?К), бетона ?б = 1,3 Вт/(м?К).
dнар,
мм ?ст,
мм ?б,
мм tж1,
°C tж2,
°C ?1,
Вт/(м2?К) ?2,
Вт/(м2?К)
36 1,5 60 80 15 1100 6
Задача 4. В пастеризаторе молоко со скоростью движется внутри труб, диаметр которых . Средняя температура молока , температура поверхности труб теплообменника , внутренняя поверхность труб аппарата .
Рассчитать коэффициент теплоотдачи при движении молока внутри труб теплообменного аппарата.
Определить количество теплоты, которое передается от внутренней поверхности трубы к молоку в единицу времени.
20х3,0 1,9 40 75 4,5
Задача 5. Теплообменный аппарат – водоохладитель – представляет собой рядный пучок с шагами и гладких стальных труб диаметром . Коэффициент теплопроводности стали .
Воздух поперечным потоком омывает пучок труб со скоростью . Температура воздуха на входе в теплообменник , на выходе . Вода движется внутри труб, температура ее на входе равна , на выходе – . Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности труб к воде , расход воды .
Рассчитать средний коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности труб к воздуху, коэффициент теплопередачи и поверхность теплообмена водоохладителя. Схему движения воды и воздуха считать противоточной.
20х3 25 32 9 7 30
Расположение
50 70 60 0,25 1200 шахматное
”
Учебная работа № 186103. Контрольная Основы термодинамики и теплопередачи, 1, 3, 4, 5 задачи
Выдержка из похожей работы
Основы термодинамики
…..
в изохорном процессе количество теплоты
подведенной к рабочему телу равно изменению внутренней энергии: dU=Q
, отсюда:
=m()
Согласно закона Шарля в изохорном процессе
отношение абсолютных давлений прямо пропорционально отношению абсолютных
температур:
отсюда
Задача 2
Какое количество теплоты необходимо
затратить, чтобы нагреть объем V=1,4 м³ воздуха при
постоянном избыточном давлении =0,8МПа(0,8×Па) от
температуры=25°С(298°К) до температуры =600°С(873°К)? Какую работу при этом
совершит воздух, если барометрическое давление равно 101325 Па ?
Справка : К= 1,4 ; μ= 28,96; =20,93 КДж/кмоль×К ;=29,31 КДж/кмоль×К
№
варианта
V,м³
°С
,
29
1,8
0,8
25
1,7
P=const,
процесс изобарный
Газовая постоянная
287,1
Абсолютное давление P==800000+101325=901325Па
Масса газа в ёмкости из уравнения состояния
газа:
=18,9кг
удельная теплоёмкость
находим количество теплоты согласно выражения
для определения количества теплоты для произвольной массы газа в изобарном
процессе:
=m(-)=1012×18,9(873-298)=10,99×Дж
Работа в изобарном процессе:
А=(-)
Удельный объем находим из уравнения
Менделеева-Клайперона:
=RT
Где Р – абсолютное давление
==800000+101325=901325Па
А=(-)=
Задача 3
Воздух массой М=1,4кг с температурой и
давлением сжимается,
изотермически до конечного давления .
Определить конечный объем, затраченную работу и количество теплоты, отводимой
от воздуха.
Справка: К= 1,4; μ= 28,96;
=20,93
КДж/кмоль×К;=29,31
КДж/кмоль×К
.№
варианта
М,кг
°С
29
1,8
0,8 Yandex.RTB R-A-98177-2
(function(w, d, n, s, t) {
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() {
Ya.Context.AdvManager.render({
blockId: “R-A-98177-2”,
renderTo: “yandex_rtb_R-A-98177-2”,
async: true
});
});
t = d.getElementsByTagName(“script”)[0];
s = d.createElement(“script”);
s.type = “text/javascript”;
s.src = “//an.yandex.ru/system/context.js”;
s.async = true;
t.parentNode.insertBefore(s, t);
})(this, this.document, “yandexContextAsyncCallbacks”);
1,7
Процесс изотермический Т=const
Газовая постоянная
287,1
Объём найдем из уравнения состояния идеального
газа для произвольной массы
=mRT
Удельный объем находим из уравнения
Менделеева-Клайперона
=RT
Работа в изотермическом процессе
=64480,55Дж
Физический смысл отрицательного значения работы
состоит в том, что не газ, а внешние силы, приложенные к газу, совершают
работу, т.е. поршень в цилиндре перемещается за счет внешнего усилия,
действующего на него.
Так как в изотермичесом процессе ,
соответственно
64480,55Дж
изотермический теплота работа идеальный газ
Задача 4
Воздух массой М=1,4кг при начальной температуре и
давлении сжимается
адиабатно до конечного давления Определить
конечный объем, конечную температуру и затрачиваемую работу.
A=?
Справка: К= 1,4 ; μ= 28,96; =20,93
КДж/кмоль×К ;=29,31
КДж/кмоль×К
.№
варианта
М,кг
°С
29
1,8
0,8
25
1,7
Процесс адиабатный S=const
Газовая постоянная
287,1
первоначальный объём находим из уравнения
состояния идеального газа для произвольной массы:
=mRT
Конечный объём вычисляем из уравнения состояния
газа для адиабатного процесса
Конечную температуру вычислим из уравнения
состояния и…