[vsesdal]
Количество страниц учебной работы: 12,10
Содержание:
“10.В каких аппаратах совершаются изобарные процессы? В каких изобарных процессах сохраняется постоянство температуры?
16. Основной закон теплопроводности. Формула теплопроводности через плоскую стенку.22.Элементарный состав твердого, жидкого и газообразного топлива.
Задача 1.
Газ (воздух) в количестве G = 1 кг содержится в цилиндре под поршнем. Начальная высота газового объема под поршнем, y1 = 1 м. Площадь поршня F = 1 м2. Поршень давит на газ с постоянной силой Р = 100 кН. При нагревании газа поршень выдвигается из цилиндра и высота газового объема под поршнем увеличивается до y2 = 1,3 м.
Задача 2.
Две жидкости ж1 и ж2, имеющие разную температуру, разделены плоской стенкой площадью поверхности F, через которую проходит стационарный тепловой поток Q. Толщина стенки ?ст, её коэффициент теплопроводности ?ст, температура горячей жидкости tж1, холодной tж2, температура поверхности стенки со стороны горячей жидкости t1, коэффициент теплоотдачи ?1, температура поверхности стенки с противоположной стороны tc2, коэффициент теплоотдачи ?2.
Требуется представить последовательность и формулы для вычисления:
-плотности теплового потока q через стенку;
-теплового потока Q через стенку;
-температур tж1 и tж2.
Все остальные величины считать известными. Перед решением требуется изобразить схему процесса теплопередачи.
Задача 3.
Пищевое предприятие, вырабатывающее продукцию А и В, получает водяной пар из собственной котельной. Известно, что:
– по требованию технологии производства необходимо, чтобы греющий пар на выходе из котла имел температуру не ниже значения t0 = 1950С при степени сухости х = 0,99;
– часовая выработка продукции А равна РА = 4,8 т/ч при норме расхода пара dA = 260 кг/т (кг пара на тонну продукции);
– часовая выработка продукции В равна РВ = 1 т/ч при норме расхода пара dB = 660 кг/т (кг пара на тонну продукции);
– расход тепловой энергии на отопление предприятия равен QOT = 290 кВт;
– расход тепловой энергии на вентиляцию цехов предприятия равен
QBЕНТ = 380 кВт;
-расход пара на нагревание воды для технологических и хозяйственных нужд в отопительный период равен DГ.В. = 290 кг/ч.
Требуется:
1.Представить принципиальную схему выработки теплоснабжения данного пищевого предприятия с собственной котельной.
2.Рассчитать расход пара на нужды данного предприятия при условии, что температура конденсата на выходе из подогревателей tк= 800С.
Литература.”
Учебная работа № 187868. Контрольная Теплотехника, вопрос, 3 задачи
Выдержка из похожей работы
Теоретические основы теплотехники
…..о к частному. Её основной особенностью являются два
закона (начала), установленных опытным путём. Первый из них представляет
специфическую форму закона сохранения и превращения энергии и имеет, поэтому
всеобщий характер, второй – устанавливает качественную направленность процессов,
осуществляемых в физических системах. С помощью математического аппарата
термодинамики получают соотношения, позволяющие решать конкретные задачи
(например, рассчитывать термодинамические процессы). Во-вторых, термодинамика
имеет дело только с макроскопическими величинами. Процессы здесь
рассматриваются как непрерывная последовательность состояний равновесия.
Термодинамика рассматривает равновесные процессы
и равновесные состояния, так как только равновесные состояния могут быть
описаны количественно с помощью уравнений состояния. Лишь равновесные процессы
изменения состояния термодинамической системы можно изображать графически.
Цель выполнения работы – закрепление и
углубление полученных знаний, ознакомление с необходимой справочной
литературой, государственными и отраслевыми стандартами, получение навыков
самостоятельного решения инженерных задач и технически грамотного изложения
пояснительной записки.
Расчеты в курсовой работе иллюстрированы
графиками и рисунками, рассмотрены газовые процессы, циклы, паросиловые
установки, а также циклы трансформаторного тепла.
1.
ГАЗОВЫЕ ПРОЦЕССЫ
физический термодинамический теплота
энергия
1.1 Задача 1
Газ с начальной температурой Т1 = 300
К и давлением р1 = 0.1 МПа политропно сжимается в компрессоре до
давления р2. Определить недостающие начальные параметры v1,
u1, h1, s1, конечные параметры T2,
v2, u2, h2, s2, тепло q1-2,
работу l1-2, изменение параметров в процессе ∆u1-2,
∆h1-2, ∆s1-2. Построить процесс в диаграммах
p, v и T, s (в масштабе).
Решение:
Для расчетов неизвестных параметров необходимо
рассчитать газовую постоянную. Газовая постоянная является индивидуальной для
каждого газа, то есть зависит от молекулярной массы газа и рассчитывается по
формуле:
(1.1)
где mсм – это
кажущаяся молекулярная масса, она зависит от пропорции компонентов, из которых
состоит смесь газа.
В данном случае имеется газ О2,
и для него газовая постоянная будет равна:
Так же понадобится для расчетов
изобарная (ср) и изохорная (сv) теплоемкости. Так как
данный газ О2 – двухатомный, следовательно изобарная теплоемкость
равна:
(1.2)
а изохорная теплоемкость равна:
(1.3)
Объем при нормальных условиях будет
равен:
(1.4)
Определение недостающих начальных
параметров.
Определим начальный объем v1
Из уравнения Клапейрона:
= RT, (1.5)
Для данного случая начальный объем
будет равен:
(1.6)
где R – газовая постоянная, кДж/кгК;
Т1 – начальная
температура, К;
р1 – начальное давление,
Па.
Найдём начальную внутреннюю энергию
u1.
Величина внутренней энергии газа
зависит как от скорости движения молекул и атомов, так и от расстояния между
ними. Скорость движения микрочастиц вещества зависит от температуры тела, а
силы взаимодействия между ними – от удельного объема. Поэтому внутреннюю
энергию можно представить в виде:
(1.7)
где сv – изохорная теплоемкость газа,
кДж/кгК;
Определим энтальпию h1 в начале
процесса.
Энтальпия газа так же, как и внутренняя энергия,
зависит только от температуры. Следовательно, энтальпия h1 в начале
процесса рассчитывается по формуле:
, (1.8)
где ср – изобарная теплоемкость газа,
кДж/кгК;
Вычислим энтропию s1 в
начале процесса.
В уравнении первого закона
термодинамики dq = du + pdv только du полным является дифференциалом внутренней
энергии u. Введением множителя 1/Т можно привести это уравнение к уравнению в
полных дифференциалах:
(1.9)
где ds – полный дифференциал параметра s, то
есть энтропии.
Для идеальных газов pv = RT, du = cvdT,
поэтому
. (1.10)
После интегрирования (1.10) получаем расчетную
формулу для определения энтропии:
…