- •Техническая термодинамика
- •Содержание
- •1 Общие методические указания
- •2 Программа к изучению дисциплины «теоретические основы теплотехники»
- •Часть 1. Техническая термодинамика
- •Тема I. Основные понятия и определения
- •Тема 2. Первый закон термодинамики
- •Тема 3. Второй закон термодинамики
- •Тема 4. Термодинамические процессы
- •Тема 5. Реальные газы. Процесс парообразования.
- •Тема 6. Влажный воздух
- •Тема 7. Характеристические функции. Дифференциальные соотношения термодинамики
- •Тема 8. Термодинамика потока. Истечение и дросселирование газов и паров
- •Тема 9. Термодинамический анализ процессов в компрессорах
- •Тема 10. Циклы двигателей внутреннего сгорания. Циклы газотурбинных установок
- •Тема 11. Циклы паросиловых установок
- •Тема 12. Циклы холодильных машин и теплового насоса
- •Тема 13. Элементы химической термодинамики
- •3 Вопросы к экзаменационным билетам по дисциплине «Теоретические основы теплотехники»
- •Часть 1. «Техническая термодинамика»
- •4. Контрольная работа № 1
- •4.1 Методические указание к выполнению контрольной работы
- •4.2 Задания к выполнению контрольной работы
- •Порядок решения задачи
- •Вопросы для самоподготовки
- •Порядок решения задачи
- •Вопросы для самоподготовки
- •Литература Основная литература
- •Дополнительная литература
4. Контрольная работа № 1
4.1 Методические указание к выполнению контрольной работы
Контрольная работа № 1 состоит из 2 задач, условия которых приведены ниже. Перед выполнением контрольной работы необходимо самостоятельно проработать соответствующие разделы рекомендуемой литературы.
Исходные данные для выполнения задач необходимо выбрать из таблиц задания, в соответствии с вариантом и оформить на отдельном листе.
Условия задач должны быть переписаны полностью. Решение задач сопровождать краткими пояснениями и подробными вычислениями. При вычислении какой-либо величины нужно словами указать, какая величина определяется и по какой формуле.
Необходимо указывать размерность величин как заданных в условиях задач, так и полученных в результате решения. Ответы на контрольные вопросы должны быть краткими и исчерпывающими. Не следует списывать ответы из учебника.
При решении задач и в ответах на вопросы применять только международную систему единиц (СИ). В конце выполненной контрольной работы привести список использованной литературы. На обложке тетради указывать номер контрольной работы, название предмета, фамилию, инициалы, шифр зачетной книжки, специальность.
4.2 Задания к выполнению контрольной работы
Задача №1 Задан газовый цикл в pv- координатах. Цикл отнесен к 1 кг воздуха. Принимаем: ср = 1,005 кДж/кг*К, сv =0,72 кДж/кг*К, R = 0,287 кДж/кг*К
Требуется :
1. Определить параметры Р, V, Т для основных точек цикла, полученные данные занести в таблицу 4.1.
2. На основании определенных параметров построить цикл в масштабе в pv- и Тs - диаграммах.
3. Найти изменения внутренней энергии (du ). энтальпии (di), энтропии (ds) в каждом процессе. Определить теплоту (q) и работу (l) в каждом процессе, результаты расчетов занести в таблицу 4.2.
8. Найти работу цикла и полезную теплоту.
9. Определить термический к.п.д. цикла.
Газовые циклы изображенны в координатах Р- V , без учета масштаба. Исходные данные для решения задачи приведены в таблице 4.3 по вариантам. Вариант выбирается по двум последним цифрам шифра зачетной книжки.
Таблица 4.1 -Термодинамические параметры в точках
-
Точки/параметры
Р, Па
v, м3/кг
Т, К
u, кДж/кг
I
кДж/кг
1
2
3
4
Таблица 4.2 - Изменение термодинамических параметров
-
Процессы
n
∆u, кдж/кг
∆i, кдж/кг
∆s,кдж/кгК
q, кдж/кг
l, кдж/кг
1-2
2-3
3-4
4-1
Таблица 4.3 -Исходные данные для решения задачи №1
** * |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
№1 р1=8 р2=20 р3=12 v1=0,12 |
№2 р1=2 р2=12 t3=300 v1=0.45 |
№3 р1=13 р2=5 t3=17 t1=300 |
№4 р1=1 р2=5 t1=0 t3=200 n=1.3 |
№5 р1=35 р3=25 t1=210 t2=300 n=1.2 |
№6 р1=0,9 р2=4 t1=30 t3=200 n=1.2 |
№7 р1=1,6 р3=25 t2=150 v1=0.5 n=1.2 |
№8 p1=3 p3=20 t3=300 v1=0.3 n=1.3 |
№9 p1=1.8 p3=3 v2=0.1 t1=30 n=1.1 |
№10 p1=20 t2=350 v4=0.12 t1=200 |
1 |
№11 p1=4 p2=16 p3=6 t1=100 |
№12 p1=2 p2=20 t1=50 t3=200 |
№13 p1=3 p2=18 t1=20 t3=330 |
№14 p1=1 t1=0 t2=160 t4=65 n=1.3 |
№15 p1=12 p2=60 t1=50 t3=320 |
№16 p2=0.8 v2=0.4 t1=20 t3=300 |
№17 p1=1.2 p2=8 q=100 t1=10 |
№18 p2=25 v1=0.12 t1=50 t3=300 |
№19 p1=3 p2=10 v1=0.3 t3=200 |
№20 p1=3 p2=10 t1=25 t3=250 |
2 |
№21 p1=7 v4=0.4 t1=200 t2=300
|
№1 р1=7 р2=20 р3=13 v1=0,13 |
№2 р1=2 р2=13 t3=350 v1=0.47 |
№3 р1=14 р2=6 t3=15 t1=350 |
№4 р1=2 р2=7 t1=0 t3=250 n=1.3 |
№5 р1=30 р3=20 t1=200 t2=280 n=1.25 |
№6 р1=0,8 р2=3 t1=35 t3=210 n=1.2 |
№7 р1=1,6 р3=30 t2=180 v1=0.55 n=1.3 |
№8 p1=4 p3=22 t3=350 v1=0.35 n=1.25 |
№9 p1=1.85 p3=3.2 v2=0.15 t1=35 n=1.15 |
3 |
№10 p1=25 t2=300 v4=0.14 t1=250 |
№11 p1=4.5 p2=18 p3=8 t1=150 |
№12 p1=5 p2=25 t1=55 t3=250 |
№13 p1=4 p2=20 t1=25 t3=350 |
№14 p1=2 t1=10 t2=160 t4=70 n=1.25 |
№15 p1=15 p2=65 t1=50 t3=350 |
№16 p2=0.85 v2=0.45 t1=25 t3=250 |
№17 p1=1.25 p2=9 q=100 t1=15 |
№18 p2=23 v1=0.15 t1=60 t3=350 |
№19 p1=4 p2=12 v1=0.35 t3=250 |
4 |
№20 p1=4 p2=12 t1=30 t3=300 |
№21 p1=8 v4=0.45 t1=250 t2=350
|
№1 р1=10 р2=25 р3=15 v1=0,15 |
№2 р1=4 р2=14 t3=350 v1=0.40 |
№3 р1=15 р2=8 t3=20 t1=350 |
№4 р1=2 р2=7 t1=5 t3=250 n=1.25 |
№5 р1=33 р3=27 t1=250 t2=350 n=1.25 |
№6 р1=0,95 р2=5 t1=35 t3=250 n=1.25 |
№7 р1=1,65 р3=28 t2=160 v1=0.55 n=1.25 |
№8 p1=3.5 p3=25 t3=350 v1=0.35 n=1.3 |
5 |
№9 p1=1.9 p3=3.5 v2=0.15 t1=35 n=1.15 |
№10 p1=22 t2=300 v4=0.14 t1=250 |
№11 p1=5 p2=18 p3=6.5 t1=120 |
№12 p1=4 p2=25 t1 =20 t3=200 |
№13 p1=5 p2=20 t1=25 t3=340 |
№14 p1=2 t1=10 t2=180 t4=70 n=1.25 |
№15 p1=16 p2=65 t1=70 t3=350 |
№16 p2=0.7 v2=0.35 t1=15 t3=250 |
№17 p1=1.25 p2=7 q=100 t1=5 |
№18 p2=28 v1=0.16 t1=60 t3=330 |
6 |
№19 p1=5 p2=13 v1=0.35 t3=250 |
№20 p1=6 p2=13 t1=35 t3=300 |
№21 p1=7.5 v4=0.35 t1=250 t2=350
|
№1 р1=10 р2=25 р3=15 v1=0,14 |
№2 р1=3 р2=10 t3=200 v1=0.33 |
№3 р1=12 р2=5.5 t3=21 t1=310 |
№4 р1=1.5 р2=7 t1=5 t3=250 n=1.2 |
№5 р1=37 р3=26 t1=230 t2=300 n=1.25 |
№6 р1=1 р2=4,5 t1=35 t3=250 n=1.25 |
№7 р1=1,65 р3=30 t2=170 v1=0.55 n=1.25 |
7 |
№8 p1=4 p3=25 t3=350 v1=0.35 n=1.2 |
№9 p1=2 p3=3.5 v2=0.15 t1=35 n=1.15 |
№10 p1=25 t2=370 v4=0.14 t1=250 |
№11 p1=4.5 p2=18 p3=8 t1=120 |
№12 p1=3 p2=25 t1 =0 t3=250 |
№13 p1=5 p2=20 t1=25 t3=350 |
№14 p1=1.5 t1=5 t2=180 t4=70 n=1.35 |
№15 p1=15 p2=65 t1=60 t3=330 |
№16 p2=0.85 v2=0.35 t1=25 t3=320 |
№17 p1=1.25 p2=8.5 q=100 t1=15 |
8 |
№18 p2=23 v1=0.1 t1=60 t3=320 |
№19 p1=5 p2=15 v1=0.35 t3=250 |
№20 p1=5 p2=15 t1=30 t3=280 |
№21 p1=7.5 v4=0.45 t1=250 t2=350
|
№1 р1=9 р2=25 р3=15 v1=0,1 |
№2 р1=2.5 р2=11 t3=280 v1=0.35 |
№3 р1=12 р2=5.5 t3=20 t1=310 |
№4 р1=3 р2=7 t1=5 t3=230 n=1.2 |
№5 р1=30 р3=20 t1=200 t2=310 n=1.25 |
№6 р1=1.2 р2=5 t1=35 t3=210 n=1.2 |
9 |
№7 р1=1,8 р3=26 t2=160 v1=0.55 n=1.25 |
№8 p1=3.5 p3=22 t3=320 v1=0.35 n=1.3 |
№9 p1=2 p3=4 v2=0.15 t1=35 n=1.15 |
№10 p1=25 t2=300 v4=0.15 t1=250 |
№11 p1=4.5 p2=18 p3=8 t1=120 |
№12 p1=2.5 p2=22 t1=55 t3=230 |
№13 p1=6 p2=21 t1=25 t3=340 |
№14 p1=1.5 t1=5 t2=150 t4=60 n=1.2 |
№15 p1=13 p2=65 t1=55 t3=340 |
№16 p2=0.9 v2=0.45 t1=25 t3=320 |
В таблице параметры приведены в единицах:
давление р – в атмосферах, температура t – 0С, объем - м3/кг
*- предпоследняя цифра шифра, ** - последняя цифра шифра
№ 10 – номер pv- диаграммы газового цикла.
Циклы приведены ниже.
