2 Общие требования к написанию контрольной работы

В ходе выполнения контрольной работы необходимо выполнять следующие условия:

– задание оформляется в виде отдельного листа с подписью студента и преподавателя, выдавшего задание, с указанием шифра задания;

– контрольная работа выполняется в тетради или на отдельных листах, в последнем случае она должна быть скреплена и иметь титульный лист;

– расчеты сопровождать кратким пояснительным текстом, в котором указывать, какая величина определяется и по какой формуле, какие величины подставляются в формулы и откуда они взяты;

– вычисления производить в системе СИ.

3 Рекомендации по организации выполнения контрольной работы, примерный календарный план ее выполнения

3.1 Расчет и анализ термодинамического процесса

Студент должен изучить теоретический материал: уравнение состояния; параметры состояния; газовые смеси; теплоемкость; политропный процесс, работа и тепло процесса; изображение процессов в диаграммах pV и TS.

Ход решения задачи следующий:

1. Определяются основные параметры смеси (средний молекулярный вес, средняя газовая постоянная, средняя теплоемкость С_р и С_v и средняя теплоемкость политропного процесса для смеси в рабочем интервале температур Т₁ и Т₂).

2. Определяются недостающие параметры состояния в точке 1 по уравнению состояния газовой смеси.

3. Используя соотношения между начальными и конечными параметрами политропного процесса, определяют неизвестные параметры в точке 2.

4. Проверяют правильность полученных значений с помощью уравнения состояния газовой смеси в точке 2.

5. Определяют изменение внутренней энергии (U₂ – U₁), энтальпии (i₂ – i₁) и энтропии (S₂ – S₁) в процессе с использованием средних значений теплоемкостей С_р и С_v полученных ранее (п.1).

6. Вычисляют удельную и полную работы процесса и теплоту с использованием среднего значения теплоемкости политропного процесса и заданной массы смеси.

7. Построение процесса в рV диаграмме. Процесс строится в масштабе:

– по давлению (Р) 0,25 МПа или 0,5 МПа в 1 см.

– по удельному объему (V) 0,02 м³/кг или 0,05 м³/кг в 1 см.

Точки 1 и 2 строятся по найденным параметрам. Промежуточные точки находят, задавая промежуточные значения V₂’ , V₂’’ , V₂’’’ и находя соответствующие им значения Р₂’ , Р₂’’ , Р₂’’’ из уравнения политропы.

8. Построение процесса в Т - S диаграмме. Процесс строится в масштабе:

– по температуре 50 или 100° в 1 см;

– по энтропии 0,02 кДж/(кг К) или 0,05 кДж/(кг К) в 1 см.

Принимая значение энтропии в точке 1 за условный ноль (S₁ =0), находят значение энтропии в точке 2, равную величине разности S₂ – S₁ =S, полученной ранее (п. 5). Если эта разность имеет отрицательный знак, то за условный ноль принимается энтропия точки 2, то есть S₂ = 0, а энтропия в точке 1 получается равной S₁ = -(S₂ – S₁). По полученным значениям S₁ и S₂ и температурам Т₁ и Т₂ строятся точки 1 и 2 .

Промежуточные точки находят, задавая промежуточные значения Т₂’,Т₂’’,T₂’’’ и находя соответствующие им значения (S₂’ - S₁), (S₂ ’’- S₁),

(S₂ ’’’ - S₁) по уравнению политропы для диаграммы Т – S.

9. Определить удельную работу процесса по площади, заключенной под линией процесса в диаграмме Р – V и удельное тепло процесса по площади, заключенной под линией процесса в диаграмме Т – S. Сравнить полученные значения l_1-2 и q_1-2 со значениями, полученными ранее (п. 6), и определить ошибку в процентах.