5 Індивідуальні розрахункові завдання

5.1 Загальні вимоги до виконання розрахункових завдань

Для більш глибокого засвоєння матеріалу курсу кожний студент виконує індивідуальні розрахунки згідно з варіантом, який визначає викладач.

Бали за кожну розрахункову роботу складаються з 3-х частин:

• оцінка за якість розрахунків та оформлення роботи;

• оцінка за строк виконання роботи;

• оцінка за захист роботи – перевірка рівня засвоєння теоретичного матеріалу за темою.

Захист розрахункових робіт здійснюється на лабораторних або практичних заняттях за допомогою тестів. Приклади тестів наведено на сторінці 103.

Індивідуальні роботи оформлюються на окремих аркушах паперу. Обов’язково вказувати прізвище та групу студента, номер варіанта, який задається викладачем. При рішенні задач потрібно обґрунтовувати вибір формул для розрахунків. Обов’язково вказувати одиниці вимірювання усіх величин. Строк подання роботи встановлює викладач.

Для полегшення виконання індивідуальних робіт в посібнику наведені приклади рішення задач.

Завдання № 1 Термодинамічні процеси ідеальних газів. Суміші ідеальних газів

Задача 1. Вважаючи теплоємність газів лінійно залежною від температури, визначити:

- параметри газу в початковому та кінцевому стані (P, V, Т),

- зміну внутрішньої енергії та ентропії (U, S),

- роботу розширення L,

- теплоту, яка бере участь у процесі, Q.

Побудувати процес на PV- та TS-діаграмах.

Примітка. При виконанні завдання потрібно використовувати дані додатків А та В.

Вихідні дані наведено в таблиці 34.

Таблиця 34 – Вихідні дані для задачі 1

Перша цифра варіанта	Газ	Р1, МПа	m, кг	Друга цифра варіанта	Процес	t1, С	t2,С
0	О2	1	2	0	Ізохорний	2400	400
1	N2	4	5	1	Ізобарний	2200	300
2	H2O	2	10	2	Адіабатний	2000	300
3	N2	3	4	3	Ізохорний	1800	500
4	СО	5	6	4	Ізобарний	1600	400
5	СО2	6	8	5	Адіабатний	1700	100
6	N2	8	3	6	Ізохорний	1900	200
7	H2O	10	12	7	Ізобарний	2100	500
8	О2	12	7	8	Адіабатний	2300	300
9	СО	7	9	9	Ізохорний	1500	100

Задача 2. Суміш газів складається із n₁ кіломолей азоту та n₂ кіломолей кисню із початковими параметрами: P₁ = 1,0 МПа та T₁ = 1000 К і розширюється до тиску P₂. Розширення може проходити за ізотермою та адіабатою. Визначити:

• масу суміші m_сум,

• газову постійну суміші R_сум,

• початковий об’єм V₁,

• кінцеві параметри V₂ та T₂,

• роботу розширення L,

• теплоту процесу Q,

• зміну ентропії S.

Показник адіабати та теплоємності враховувати постійними і незалежними від температури.

Побудувати процеси на PV- та TS-діаграмах.

Примітка. При виконанні завдання потрібно використовувати дані додатку А.

Вихідні дані наведено в таблиці 35.

Таблиця 35 – Вихідні дані для задачі 2

Перша цифра варіанта	P2, МПа	Друга цифра варіанта	n1	n2
			кмоль
0	0,43	0	0,1	0,9
1	0,40	1	0,2	0,8
2	0,35	2	0,3	0,7
3	0,33	3	0,4	0,6
4	0,31	4	0,5	0,5
5	0,47	5	0,6	0,4
6	0,54	6	0,7	0,3
7	0,57	7	0,8	0,2
8	0,62	8	0,9	0,1
9	0,66	9	0,5	0,5