[vsesdal]
Количество страниц учебной работы: 10,10
Содержание:
“Контрольная работа № 1.
Задача 1. Произвести расчёт термодинамических параметров газовой смеси, совершающей изобарное расширение до объёма V2 = 4V1, если известны начальная температура t1 = 700C, начальное давление Р1 = 5 МПа и масса смеси m = 3 кг. Определить газовую постоянную и кажущуюся молекулярную массу, начальный объём, основные параметры в конечном состоянии, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, теплоту и работу расширения в процессе 1-2.
Состав газа по объёму, %: СН4 =94,2; С2Н6 =3,0; С3Н8 =0,9; С4Н10 = 0,17; С5Н12 = 0,22; N2 =0,9; СО2 =0,3; Н2O =0,31.
Задача 2. Для технологических целей необходимо иметь G = 0,3 кг/с воздуха при давлении Pк = 19 МПа. Рассчитать идеальный многоступенчатый поршневой компрессор. Определить:
– количество ступеней компрессора и степень повышения давления в каждой ступени;
– количество теплоты, отведённой от воздуха в цилиндрах компрессора и в промежуточном холодильнике;
– конечную температуру и объёмную производительность компрессора;
– изобразить цикл на рабочей диаграмме.
Давление воздуха на входе в первую ступень компрессора Р1 = 0,1 МПа и температуру t1 = 270С. Допустимое повышение температуры воздуха в каждой ступени ?t = 1850C, показатель политропы сжатия n = 1,24, конечное давление Pk =19 МПа.
Контрольная работа № 2.
Задача 1. По трубопроводу с внешним диаметром dH = 140 мм и толщиной стенки ? = 8 мм течёт газ со средней температурой tг = 11000С. Коэффициент теплоотдачи от газа к стенке ?1 = 54 Вт/(м2*К). Снаружи трубопровод охлаждается водой со средней температурой tB = 700C. Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде ?2 = 4200 Вт/(м2*К).
Определить коэффициент теплопередачи от газа к воде, погонный тепловой поток и температуры внутренней и наружной поверхности трубы.
Задача 2. Определить потери теплоты в единицу времени с одного погонного метра горизонтально расположенной трубы диаметром dH =260 мм в окружающую среду, если температура стенки трубы tc = 2100C, а температура воздуха tB = 250C, скорость движения воздуха w = 1 м/с.
”
Учебная работа № 187631. Контрольная Термодинамика. Контрольная работа №1, задания 1, 2; контрольная работа №2, задания 1, 2
Выдержка из похожей работы
Термодинамика и кинетика процессов с участием твердых фаз
…..4.3 Способы управления фазовыми
превращениями без изменения состава фаз
. Кинетика реакций с участием
твердых фаз
.1 Диффузионные модели
.2 Модели процессов, лимитируемых
реакциями на границе раздела фаз
.3 Модели зародышеобразования
. Активные прекурсоры
.1 Степень активности твердых фаз и
методы ее оценки
.2 Способы активирования твердых
фаз.
.3 Влияние состава прекурсора и
условий получения на активность синтезируемой фазы
.4 Повышение активности твердых фаз
методом легирования
.5 Механохимическое активирование
твердых фаз
.6 Практика активации твердофазных
процессов
Литература
1. Методы расчета изменений функций состояния в
процессах взаимодействия твердых фаз
Из курса классической термодинамики известно,
что термодинамические уравнения связывают между собой свойства любой
равновесной системы, каждое из которых может быть измерено независимыми
методами. В частности, при постоянном давлении справедливо соотношение ∆G
= ∆H – T∆S,
а принципиальная возможность самопроизвольного протекания (при этих условиях)
любого химического процесса, в отсутствии кинетических затруднений,
определяется неравенством ∆G
< 0. По определению химический потенциал любого компонента системы может
быть определен с помощью уравнения:
μi
= μio + RTℓn
αi
где μio
- стандартный химический потенциал i-го
компонента, αi - его
активность.
Химический потенциал - термодинамический
параметр, характеризующий состояние химического и фазового равновесия в
макроскопической системе. Наряду с давлением, температурой и другими
параметрами состояния системы, химический потенциал относится к интенсивным
величинам, т.к. не зависит от массы системы. Поскольку для
избарно-изотермического потенциала системы количество молей компонентов n1,…..,nj
(j - число
компонентов в системе) является единственным экстенсивным переменным, то
справедливо соотношение:
G = ∑kiμi
(i от 1 до j)
где ki
- стехиометрический коэффициент перед i-тым
компонентом в уравнении протекающего в системе химического процесса. Отсюда
следует, что μi
по определению представляет собой парциальную молярную энергию Гиббса, т.к. для
однокомпонентной системы из 4. получаем μ1 = G/n1.
Тогда возможность протекания любого химического процесса можно оценить,
рассчитав ∆G по
уравнению:
∆G
= (∆μio)
+ RTℓn
К
где К константа равновесия, выраженная через
активности прекурсоров и продуктов реакции в начальный момент времени, или :
∆G
= (∆μio)
= -RTℓn
Кр
где Кр. константа равновесия, выраженная через
активности реагентов в состоянии равновесия.
Термодинамические задачи, возникающие при
исследовании процессов с участием твердых, можно условно разделить на четыре
основных типа: а) возможно ли протекание данного процесса при заданных
параметрах состояния; б) какой, из нескольких возможных прекурсоров, более
предпочтителен при синтезе фазы заданного состава с точки зрения термодинамики;
в) какими должны быть материалы подсыпки и тигля, которые используются при
синтезе искомой фазы (спекании керамики, формировании пленки, текстуры или
выращивании монокристалла); г) какова вероятность образования твердых растворов
между целевым и побочным продуктом реакции или с избытком прекурсора и т.д..
Рассмотрим способы решения указанных задач на
нескольких примерах.
Задача 1. Какой из прекурс...