Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

Кафедра теоретической теплотехники

Анализ политропного процесса

СМЕСИ ГАЗОВ

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКЕ

ВАРИАНТ 13

Руководитель Лобанов С.В.

Студент Худякова В.П.

гр. ЭН-210901

Екатеринбург

2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ3

2. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ4

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОБРАТИМОГО ПОЛИТРОПНОГО ПРОЦЕССА5

2.1. Определение политропного процесса 5

2.2. Вывод уравнения политропного процесса в переменных (p,v) 5

2.3. Способы определения показателя политропы 6

2.4. Вычисление параметров состояния в начале и в конце процесса 7

2.5. Вычисление теплоемкости и количества теплоты процесса 8

2.6. Вычисление работы изменения объема и внешней работы 8

2.7. Вычисление изменения термодинамических функций 9

4. РАСЧЕТ ПОЛИТРОПНОГО ПРОЦЕССА11

4.1. Расчет термодинамических свойств 11

4.1.1. Расчет газовых постоянных и удельных массовых теплоемкостей компонентов смеси 11

4.1.2. Вычисление массовых долей компонентов смеси 11

4.1.3. Удельные теплоёмкости смеси 11

4.1.4. Газовая постоянная смеси 11

4.1.5 Показатель адиабаты смеси 12

4.2. Определение параметров в начале и в конце процесса 12

4.3. Расчет удельных характеристик процесса 12

4.3.1. Удельная работа изменения объема 12

4.3.2. Удельная внешняя работа 13

4.3.3. Удельное количество теплоты процесса 13

4.3.4. Расчёт изменения термодинамических функций по (18), (19), (21) 13

4.3.5.Проверка расчётов по первому закону термодинамики 14

4.3.6.Изображение процесса на диаграммах и 14

5. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ15

1. Основные обозначения

p – давление;

T – температура;

V,v – полный и удельный объемы соответственно;

M – масса;

μ – молярная масса;

m – массовая доля;

R – газовая постоянная;

C,c – полная и удельная теплоемкости соответственно;

k – показатель адиабаты;

n – показатель политропы;

U, u, ΔU – полная и удельная внутренние энергии, изменение внутренней энергии;

H, h, ΔH – полная и удельная энтальпия, изменение энтальпии;

S, s, ΔS – полная и удельная энтропия, изменение энтропии;

L, L’ – работа изменения объема и внешняя работа соответственно;

l, l’ – удельная работа изменения объема и удельная внешняя работа соответственно;

Q, q – полное и удельное количество теплоты соответственно.

2. Задание на курсовую работу

1. Выполнить теоретический анализ политропного процесса.

2. Рассчитать политропный процесс смеси двух идеальных газов.

Численные данные взять из нижеследующей таблицы.

Таблица 1

Задание на курсовую работу

Газ 1	Масса газа 1	Газ 2	Масса газа 2
начальное давление смеси	начальная температура смеси	конечное давление смеси	показатель политропы процесса
			1,9

Рабочее тело – идеальный газ, подчиняющийся уравнению состояния

11\* MERGEFORMAT ()

Анализ проводится для 1 кг рабочего тела при постоянных теплоёмкостях , вычисляемых с помощью молекулярно–кинетической теории.

3. Теоретический анализ обратимого политропного процесса

2.1. Определение политропного процесса

Политропным процессом называется процесс с постоянной заданной теплоёмкостью c_n или, что то же, с постоянным заданным отношением работы процесса к теплоте процесса на любой стадии его протекания, т.е.

Анализ процесса включает

1. вывод уравнения политропного процесса в переменных;

2. вычисление параметров состояния в начале и в конце процесса;

3. вычисление теплоемкости c_n и количества теплоты процесса q;

4. вычисление работы изменения объема l и внешней работы процесса l`.

5. вычисление изменения термодинамических функций

a) внутренней энергии ,

b) энтальпии ,

c) энтропии .

6) изображение процесса на диаграммах и.