МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Тверской государственный технический университет

(ТвГТУ)

Учесть замечания в тексте и сохранить их.

18.06.17

23.06.17

26.06.17

28.06.17

29.06.17

Контрольное задание по основам термодинамики

Работу выполнил: Студент 3 курса ИДПО

Напр. УТС

Ширнин А.С.

Работу проверил: Качановский Ф.В.

Тверь 2017

Рис.1 Схема цикла в координатах P, v

Задание на контрольную работу

Газовая трёхкомпонентная смесь, имеющая массовый состав m₁, m₂, m₃ (в кг), совершает в тепловом двигателе круговой процесс (цикл) по преобразованию теплоты в механическую работу. Значения параметров состояния смеси в отдельных точках цикла заданы в таблицах 1, 2, 3, 4.

Таблица 1. Состав газовой смеси

Первая цифра шифра задания			Компоненты смеси mi, кг
			O2		N2		CO		CO2		Воздух		H2O
4	5	-		-		1		4		-		3

Таблица 2. Параметры состояния (точки 4 и 3)

Вторая цифра шифра задания		p4,бар	T4,К	p3,бар	T3,К
1	5	2,5	300	-	935

Таблица 3. Параметры состояния (точки 5 и 1)

Третья цифра шифра задания		p5,бар	T5,К	p1,бар	T1,К
1	7	8,1	410	-	550

Таблица 4. Параметры состояния (точка 2)

Четвёртая цифра шифра задания		T2,К	v2,м3/кг
4	6	-

Предполагается, что в цикле процессы:

(3-4) и (5-1) изохорные,

(1-2) – изобарный,

(4-5) и (2-3) – политропные.

Однако, при соответствующих значениях показателя политропыn(определяемых расчётом) эти процессы, в частном случае, могут оказаться изотермическими или адиабатными.

Если по условиям варианта p₄=p₃ и (или) p₂=p₁, то в цикле отсутствуют, соответственно, процессы 3-4 и (или) 1-2.

Требуется:

1.Выполнить расчёт газовой смеси:

- определить состав смеси в массовых долях;

- определить удельную газовую постоянную смеси и состав смеси в объёмных долях;

- определить «кажущуюся» молекулярную массу смеси через массовые и объёмные доли;

- определить плотность и удельный объём смеси при нормальных физических условиях.

2. Рассчитать термодинамические процессы, составляющие цикл:

- определить параметры состояния газовой смеси p, v, T в характерных точках цикла и показатели политропы процессов, составляющих цикл;

- определить процессные теплоёмкости c_pи c_vгазовой смеси и показатель адиабаты k;

- определить изменения внутренней энергии Δu, энтальпии Δh и энтропии Δs в процессах, составляющих цикл;

- построить цикл в координатах v-pи s-T;

- определить количество работы изменения объёма l, совершаемой в каждом из процессов, составляющих цикл;

- определить количество теплоты q, подводимое (отводимое) в каждом из процессов, составляющих цикл.