
- •Техническая термодинамика и теплотехника
- •Содержание
- •Введение
- •Раздел I Содержание учебного материала Часть I.Техническая термодинамика
- •Тема 1. Введение
- •Методические указания
- •Тема 2. Идеальные газы и их смеси
- •Методические указания
- •Тема з. Теплоемкость
- •Методические указания
- •Тема 4. Первый закон термодинамики и его применение к термодинамическим процессам
- •Методические указания
- •Тема 5. Круговые термодинамические процессы или циклы. Цикл Карно. Второй закон термодинамики
- •Методические указания
- •Тема 6. Реальные газы. Водяной пар. Влажный воздух
- •Методические указания
- •Тема 7. Компрессор. Двигатель внутреннего сгорания. Турбина
- •Методические указания
- •Тема 8. Циклы теплоэнергетических и холодильных установок. Прямые преобразователи энергии
- •Методические указания
- •Тема 9. Элементы химической термодинамики
- •Методические указания
- •Часть II. Основы теплообмена Введение
- •Методические указания
- •Тема 10. Теплопроводность
- •Методические указания
- •Тема 11. Конвективный теплообмен
- •Методические указания
- •Тема 12. Теплообмен при изменении агрегатного состояния вещества
- •Методические указания
- •Тема 13. Лучистый теплообмен
- •Методические указания
- •Тема 14. Сложный теплообмен. Теплообменные аппараты
- •Методические указания
- •Тема 15. Котельные установки. Вторичные энергетические ресурсы
- •Методические указания
- •Раздел II. Контрольная работа. Методические указания Методические указания
- •Контрольная работа
- •Контрольные вопросы
- •Список учебной литературы
- •Приложение Справочные таблицы
- •Физические параметры для сухого воздуха при давлении 101325 Па
- •Физические параметры сухого воздуха
- •Мольные теплоемкости газов по данным молекулярно-кинетической теории, кдж/(кмоль·к)
- •Значения и в зависимости от произведения Gr·Рr
- •Средние изобарные мольные теплоемкости некоторых газов µСpm кДж/(кмоль·к)
- •Сухой насыщенный пар и вода по кривой насыщения
- •Сухой насыщенный пар и вода по кривой насыщения
- •Интерполяционные формулы для средних массовых и объемных теплоемкостей газов
Раздел II. Контрольная работа. Методические указания Методические указания
Студенты указанных выше специальностей выполняют одну контрольную работу, в которую входит З задачи и З контрольных вопроса.
К решению задач контрольной работы следует приступить после изучения теоретического курса. Перед выполнением контрольной работы рекомендуется ознакомиться с ходом решения аналогичных задач по учебной литературе. Необходимо тщательно изучить учебно-методические указания по выполнению контрольных работ, издаваемые кафедрой.
Исходные данные для задачи выбираются из соответствующих таблиц по последней и предпоследней цифрам шифра студента — заочника.
Работы, выполненные не по своему варианту, не рецензируются.
К оформлению контрольных работ предъявляются следующие требования: условия задач писать четко, без сокращений; решения задач сопровождать кратким пояснительным текстом, в котором указывать, какая величина определяется, по какой формуле, откуда взяты те или иные величины и т.д.; вычисления проводить в развернутом виде; при исходных и численных величинах обязательно проставлять размерность. Все вычисления проводить только в единицах системы СИ. При необходимости решение задач должны содержать графические изображения изменения параметров в процессах. В конце работы привести список использованной литературы и поставить свою подпись. Для письменных замечаний рецензента оставлять чистые поля в тетради и чистые 1-2 страницы.
Контрольная работа
Задача 1. Газ с температурой t1 ОС нагревается до температуры t2 ОС Определить в интервале температур от t1 до t2:
среднюю массовую
изобарную теплоемкость
;
среднюю киломольную
изобарную теплоемкостъ
;
среднюю массовую
изохорную теплоемкость
средюю киломольную
изохорную теплоемкость
Определить также количество переданной теплоты при изобарном процессе для 1 кг. газа.
Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 1.
Таблица 1
Последняя цифра шифра |
Газ |
Предпоследняя цифра шифра |
t1,0 С |
t2,0 С |
0 |
О2 |
0 |
50 |
250 |
1 |
N2 |
1 |
60 |
240 |
2 |
CО |
2 |
80 |
230 |
3 |
СО2 |
3 |
100 |
220 |
4 |
О2 |
4 |
100 |
210 |
5 |
Воздух |
5 |
90 |
200 |
6 |
О2 |
6 |
80 |
190 |
7 |
СО2 |
7 |
70 |
180 |
8 |
CО |
8 |
60 |
170 |
9 |
N2 |
9 |
50 |
160 |
Указания к решению задачи.
Для определения
и
воспользоваться
найденными ранее величинами
и
и
формулой
Майера.
Задача 2. 1 кг. воздуха совершает цикл Карно в пределах температур t1,0 С и
T3,0 С, причем наивысшее давление составляет Р1 Мпа, а наименьшее — Рз
Мпа.
Определить параметры состояния (Р, V, Т) рабочего тела в характерных точках цикла, работу, термический КПД цикла, количество подведенной ( q1) и отведенной (q2) теплоты. Изобразить графически цикл Карно в Р-V и Т-S - координатах.
Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 2.
Таблица 2
Последняя цифра шифра |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
t1,0 С |
450 |
400 |
350 |
300 |
250 |
400 |
350 |
450 |
300 |
250 |
t2,0 С |
25 |
30 |
35 |
25 |
20 |
35 |
30 |
25 |
20 |
25 |
|
||||||||||
Предпоследняя цифра шифра |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
P1, МПа |
4,0 |
3,5 |
3,0 |
2,5 |
2,0 |
3,5 |
4,0 |
3,0 |
2,5 |
2,0 |
P2, МПа |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,25 |
0,3 |
0,2 |
0,25 |
0,1 |
0,3 |
0,2 |
Задача З.
Корпус сушильной камеры изготовлен из
тонких металлических листов высотой
L=
1 м, покрытых cлоем
изоляция теплопроводностью
Температура воздуха в сушильной камере
t1
, а окружающего сушилку воздуха t2.
Определить толщину изоляционного слоя
,
при котором температура наружной
поверхности изоляции t2из.
Коэффициент теплоотдачи на внутренней
поверхности ограждения сушильной камеры
.
Термическим сопротивления металлических
листов пренебречь.
При определении
коэффициента теплоотдачи на наружной
вертикальной поверхности корпуса с
изоляцией
,
учесть свободную конвекцию, приняв
P2ж/P2
cт=1.
Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 3.
Таблица 3
Последняя цифра шифра |
t1,0 С |
t2,0 С |
t2из,0 С |
Предпоследняя цифра шифра |
, Вт/м2К |
0 |
80 |
16 |
21 |
0 |
25 |
1 |
85 |
17 |
23 |
1 |
26 |
2 |
90 |
18 |
24 |
2 |
30 |
3 |
95 |
20 |
27 |
3 |
32 |
4 |
100 |
21 |
26 |
4 |
20 |
5 |
105 |
22 |
27 |
5 |
28 |
6 |
110 |
23 |
29 |
6 |
29 |
7 |
115 |
24 |
31 |
7 |
31 |
8 |
120 |
25 |
33 |
8 |
40 |
9 |
125 |
26 |
31 |
9 |
35 |