Условие задачи

В пусковом баллоне дизеля емкостью 300 л при некоторых температуре и давлении содержится воздух, плотность которого равна 28,6 кг/ . Определить массу воздуха в баллоне.

Ответ: m = 8,58 кг.

Методика решения задачи

Вес одного метра кубического 1 вещества называется плотностью и обозначается греческой буквой ρ (ро). Понятно, что плотность равна отношению массы вещества на занимаемый им объем, т.е.

, кг/ .

Так как объем должен быть выражен в кубических метрах, то прежде всего замечаем, что 300 л = 0,3 .

По аналогичной методике решить следующие задачи:

Задача 1. В цилиндре при некоторых температуре и давлении содержится 0,6 воздуха массой 0,72 кг. Найти его плотность.

Ответ: ρ = 1,2 кг/

Задача 2. Найти массу 500 л газа, если известно, что плотность его ρ = 1,05 кг/ .

Ответ: m = 0,525 кг.

Задача 3. Найти объем 3 кг газа, плотность которого ρ = 0,95 кг/ .

Ответ: V = 3,15 .

Условие задачи

Диаметр барабана парового котла D равен 3 м. Найти силу N действующую на днище барабана изнутри, если давление пара р = 10 техническим атмосферам.

Ответ: N = 710 т.

Методика решения задачи

Искомая сила N = F∙p, где F – площадь днища барабана котла.

, .

По аналогичной методике решить задачу:

Задача. В цилиндре дизеля при сгорании топлива давление доходит до 50 ат. Найти силу, действующую при этом на крышку цилиндра изнутри, если внутренний диаметр цилиндра равен 375 мм.

Ответ: N = 55,18 т.

Условие задачи

Барометр показывает давление 750 мм рт. ст. Выразить это давление в технических атмосферах и в м. вод. ст.

Ответ: р = 1,0197 ат., р = 10,197 м. вод. ст.

Методика решения задачи

Искомое давление можно найти из пропорции. Одной технической атмосфере 1 ат. соответствует давление 735,5 мм рт. ст. А х ат. соответствует 750 мм рт. ст. Одной технической атмосфере 1 ат. соответствует давление 10000 мм вод.ст.

По аналогичной методике решить следующие задачи:

Задача 1. Перевести в технические атмосферы давления: 0,05 кг/ ; 1600 кг/ ; 0,2 кг/ .

Ответ: 5 ат; 0,16 ат; 20 ат.

Задача 2. Какой высоте ртутного и водяного столбов соответствуют давления 0,5 и 1,2 технических атмосфер, 4 т/ и 300 кг/ ?

Ответ: 367,7 мм рт.ст., или 5 м вод. ст.; 882,6 мм рт. ст., или 12 м вод. ст.; 294,2 мм рт. ст., или 4 м вод. ст.; 22,06 мм рт. ст., или 300 мм вод. ст.

Рекомендуемая литература

1. Трухний А.Д., Макаров А.А., Клименко В.В. Основы современной энергетики. Часть 1. – М.: МЭИ, 2002. – 367 с.

2. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблица теплофизических свойств воды и водяного пара. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 168 с.

3. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. – М.: Энергия, 1980. – 423 с.

Занятие № 2

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ

Цель работы

Целью работы является теоретическое ознакомление с некоторыми параметрами состояния газообразных веществ и определение их численного значения.

Предварительное задание

Перед выполнением практической работы необходимо каждому студенту ознакомиться с описанием и изучить литературу [1, 53–57].

Рабочее задание

В ходе выполнения практикума каждому студенту необходимо:

1) изучить физические величины, используемые при определении параметров состояния газообразных тел (см. выше занятие 1).

2) записать исходные данные к задаче:

– давление

– температуру

– бъем

3) произвести расчет по приведенной методике.

Условие задачи

Манометр, установленный на паровом котле, показывает давление 8 ати. Найти абсолютное давление в котле, если барометр показывает 740 мм рт. ст.

Ответ: = 9,006 ата.

Методика решения задачи

Абсолютное давление равно сумме избыточного давления и давления окружающей среды, т.е. барометрического давления.

.

В данном случае давление окружающей среды равно отношению барометрического давления 740 мм рт. ст. на нормальное давление в 1 ат, которому соответствует 735,5 мм рт. ст.

По аналогичной методике решить следующую задачу:

Задача. Манометр, установленный на паровом котле, показывает давление 4 ати. Чему будет равно абсолютное давление в котле, если барометр показывает 710 мм рт. ст.?

Ответ: = 4,96 ата.