Белозеров В.И., Чусов И.А. Сборник задач по курсу Техническая термодинамика

3.19. Какова стоимость энергии, необходимо!! дла того, чтобы nоднять- 2 т оборудованна

!l

_ башни 516 м, если

цена

: электроэнергии составлист

на вершину телевизнонно

.д. подъемного крана 11 =

4 коn (кВтечас) (по цен

до криминально!! революции), а к.п

/

ам

0,86?

сжимает 100 кг/ч азота. При ежатин

:энтальnна азота

3.20. Центробежны!! комnрессор

увеличивается до 200 кДж/кг.

Какова должна быть мощность привода компрессора. если

теnлообменом

с окружающе!l cpeдoll н. измененнем кннетическо!l н

потенциальной

:энергии сжимаемого азота пренебречь?

:этом внутренняя

:энергии

3.21. На сжатие 3 кг метана затрачено 800 кДж работы, при

, nодводнтси оно

газа увеличилась на 595 кДж. Определить колнчес1110 теnла н указать

или отво дитси; определить изменение температуры

н зитальпни газа

, если

мольна11 теп­

лоемкость метана при пОстоиином объеме равна 26,48 кДж!(кмоль•град).

20;

мм н

3.22. Определить изменение внутренней :энергии стального стержни диаметром

длиной 200 мм, нагрУженного

постоииной растагнваю

wей силой 0,3 МН,

при изменении

стали

1 ,3•1о·'град

его темnературы отО до 20°С.

Коэффициент линейного расширенна

·•,

теnлоомкость 0,46 кДжl(кrеК), nлотность 7800 кг/м3. Работой стержня против

сил атмо­

сферного дааленНIIпренебречь.

собность 25100 кдж/кг. Определить повышение давлениJr н темnературу в конце cгopa­

HHJI, nренебреГВIIтеnлоотдачей к стенкам бомбы.

3.27. Шароборазный газгольдер диаметром 8 м заполнен природным газом (метаном)

при давлении 1,5 бар и температуре О 0С. Оnределить повышение давлении в газгольде­

ре н изменение внутренней:энергии газа, когда в результате нагрева солнечными лучами

температура газа nовысится до 293 К. Изв е с тВJIн мольнВJI теnлоемкость метана nри по­

стояннvм д'lаленни <;. = 34,7 кДжi(кмоль К).

3.28. Избыточное давле ; не водорода, нахоДJrщегоса в баллоне е_мкостью 40 л, в резуль­

тате вагРс: ванна баллона повысилось с 140,3 бар до 15,2 мria. Определить ко.1ичество

тепла, полученное водородом и изменение его температуры, внутренней :энергии и эн­

тальпнн, еслн начальнВJI температура 17 °С, теnлоемкость<;.= 0,732 (кг•К).

Баро-

метрическое давление 743 мм рт. ст.

.

3.29. В· цилиндре двнгателJI

автомобиля "Волга" к концу хода сжатн бо

ч й

смеси составлает 109 см3, температура 327 °С,

дШ:Ление 13 бар. Определить теоретиче­

скую температуру и двв.ление после сгорания смеси, счнТВII, что горение происходит

мгновенно, а физические свойства смеси такие же, как у воздуха. Количество сгорающе­

го тоnлива 19 мг, его теплотоорна" способность 43800 кДж/кг.

I)Ia

1

0 -IYIIO

= 353

к.

т2 = T1(P2/PI)(•

=

303 (5

tli1

V1"' V1 (Р1/Р2)11"

= 1,3(1/5)111 105 = 0,302 л.

дамекие В=750 мм рт. ст. Какова средняи по сечению скорость азота за нагревателем,

если термометр за нагревателем показывает t1=65 °С?

6.7. В трубках воздухо11одогреватели парагенератора nротекает воздух (приведенныi! к

нормальным услови1м) в количестве V.=11000м3/ч. Его-rемпература на выходе t1:45°C.

Определить работу расширенИ11 воздуха, которую он совершает в течение\ ч. Процес

подогрева воздуха считать изобарным, происходJщим при Р..,..=О,1 МПа. Потерими теп­

лоты пренебречь.

6.8. В цилиндре, nлощадь поперечного сечении которого равна 1 дм2, под поршнем на­

ходитех У2 кмолх азота при t1=63 °С. Поршень находнтеи под постоанноli внешней на­

грузкой F=2 кН. Газу извне сообщаетсх rеnлотв Q={j300 кДж,вследствие чего он расшн­

риетс11, отодвига11поршень. Определить параметры Р, v, t в конце процесса, изменение

внутренне!! энергии U•. изменение зитальпни Н н работу расшнрени• /, совершенную

газом.

6.9. В среде при атмосферном дамении В=0,1 МПа находитех цилиндр с подвижным

поршнем днаметром d=IO см.. Под nоршнем заключено 2 кг сероводорода при t1=t>O uc.

На поршень положен груз маесод mrp=300 кг. Газ нагреваете• и получает 460 кДж теn­

лоты. Определить параметры газа в конце равновесного процесса, изменение энтальпин,

внутре1шей энергии н работу расширении.

6.10. Окись углерода с приведеиным к нормальным услови•м·объемом V"=0,5 м3 имеет

параметры Р1=2,5 МПа н t1=350°C. В изотермическом nроцессе к газу nодводитех теnло­

тв Q=85 кДж. Найти параметры начального и конечного COCТO:IHIOI, работу расширенна,

изменение внутренне!! энергии н энтальпни.

6.11. Во сколько раз изменитех абсолютное значение работы и:ютермичекого сжатюt

1 кг идеального газа, имеющего температуру t, К н даме11ие Р1=0,1 МПа, а в других уве­

лнчиваетсх в 10, 100 н 1000раз?

6.11. Азот с приведеиным к нормальным условиим объемом V.=3,5 м3 находитси в пер­

воначальном состо•ни.и при Р1=0,11 МПа н t1=25°C. Его подвергают изотермическому

сжатию до давлении Р1=2,4 МПа. Наi!ти удельные объемы в начальном и' конечном

стохннJV<, работу, затраченную на сжатие, и теnлоту, отведенную от газа.

6.1).

Воздух в количестве 20 кг, при темnературе 2011С изотермически сжимаете• до тех

пор,

пока еп> даменне не становите• равным 3,65 МПа. Ив сжатие затрачиваете• рабоn

L=-1,5 МДж. Найти начмьные давлении н объем, конечны/1 объем н теnлоту, отведен­

ную от воздуха.