
- •1. Теплоемкость
- •1.1. Удельная теплоемкость
- •1.2. Средняя и истинная теплоемкости
- •1.3. Изобарные и изохорные теплоемкости
- •2. Основные функции состояния рабочего тела
- •2.1. Внутренняя энергия
- •2.2. Энтальпия
- •3. Работа газа
- •3.1. Работа изменения объема
- •3.2. Техническая (располагаемая) работа
- •4. Первый закон термодинамики
- •5. Примеры решения задач
- •6. Домашнее задание.
- •Приближенные значения молярных теплоемкостей газов
6. Домашнее задание.
1. В компрессоре газовой турбины сжимается воздух. Начальная температура воздуха t1 = 30 С, температура после сжатия t2 = 150 С. Определите изменение энтальпии и внутренней энергии воздуха в процессе сжатия, используя зависимости ср = f(t) и с = f(t).
2. В закрытом сосуде емкостью V = 1,5 м3 содержится кислород при р1 = 0,3 МПа и t1 = 25 С. Определите конечную температуру после подвода к газу 1000 кДж теплоты. Теплоемкость принять постоянной.
3. Определите изменение внутренней энергии 2 кг воздуха, если температура его понижается от 150С до 50С. Учесть зависимость теплоемкости от температуры.
4. Определите суточный расход топлива на электростанции мощностью 100 МВт, если ее КПД 0,35, а теплота сгорания топлива Qнр= 30 МДж/кг. Определите также удельный расход топлива на 1 МДж выработанной энергии.
5. В котельной электростанции за 5 ч работы сожжено 70 т каменного угля с теплотой сгорания Qнр= 7000 ккал/кг. Найти количество выработанной электроэнергии и среднюю мощность станции за указанный период работы, если КПД процесса преобразования теплоты в электрическую энергию составляет 25%.
Приложение 1
Приближенные значения молярных теплоемкостей газов
при постоянном объеме и постоянном давлении (с = const)
Газы |
Теплоемкость в кДж/(кмольК) |
|
сМ |
срМ |
|
Одноатомные |
12,56 |
20,93 |
Двухатомные |
20,93 |
29,31 |
Трех- и многоатомные |
29,31 |
37,68 |
Приложение 2
Средняя теплоемкость газов в пределах от 0 до 1500 С
Газ |
Массовая теплоемкость, кДж/(кгград) |
Объемная теплоемкость, кДж/(м3град) |
Воздух |
= 0,7088 + 9,310-5 t |
|
|
|
|
Н2 |
= 10,12 + 5,94510-4 t |
= 0,9094 + 5,2310-5 t |
= 14,33 + 5,94510-4 t |
= 1,28 + 5,2310-5 t |
|
N2 |
= 0,7304 + 8,95510-5 t |
= 0,9131 + 1,10710-4 t |
= 1,032 + 8,95510-5 t |
= 1,306 + 1,10710-4 t |
|
O2 |
= 0,6594 + 1,06510-4 t |
= 0,943 + 1,57710-4 t |
= 0,919 + 1,06510-4 t |
= 1,313 + 1,57710-4 t |
|
CO |
= 0,7331 + 9,68110-5 t |
= 0,9173 + 1,2110-4 t |
= 1,035 + 9,68110-5 t |
= 1,291 + 1,2110-4 t |
|
Н2О |
= 1,372 + 3,11110-4 t |
= 1,102 + 2,49810-4 t |
= 1,833 + 3,11110-4 t |
= 1,473 + 2,49810-4 t |
|
СО2 |
= 0,6837 + 2,40610-4 t |
= 1,3423 + 4,72310-4 t |
= 0,8725 + 2,40610-4 t |
= 1,7132 + 4,72310-4 t |