Задача №1

В баллоне объемом 20 литров находится воздух при манометрическом давлении Р_н1 =0,5 МПа и температуре Т₁ =300К. В результате открытия клапана из баллона была выпущена часть воздуха, после чего манометрическое давление в баллоне стало Р_м2= 0,3 МПа, а температура Т₂ =250 К. Определить массу воздуха, выпущенного из баллона, если барометрическое давление Р_б =745 мм., ртутного столба. Принять для воздуха R=287,3 Дж/кгК; k=1,4

Задача № 2

В результате термодинамического процесса параметры рабочего тела изменяются от Р₁= 0,25 МПа, Т₁=350 К до Р₂=0,20 МПа и Т₂=330 К. Определить показатель политропы для данного процесса, если рабочим телом является воздух R=287,3 Дж/кгК, К=1,4.

Задача №3

Температура рабочего тела (азота) в изохорном термодинамическом процессе изменяется от 100 ⁰С до 300 ⁰С. Определить среднюю удельную теплоемкость процесса и количество теплоты, подведенное к 1 кг рабочего тела в процессе. Задачу решить с помощью таблиц средних теплоемкостей.

Задача № 4

В результате термодинамического процесса параметры рабочего тела изменяются от Р₁=0,25 Мпа, Т₁=350 К до Р₂=0,20 МПа и Т₂=330 К. Определить изменение энтропии рабочего тела в процессе, если рабочим телом является идеальный газ – воздух, для которого R=287,3 Дж/кгК, k=1,4.

Задача №5

К идеальному газу - воздуху в изобарном процессе при Р=0,2 МПа подводится теплота в результате чего температура газа повышается от t₁=20 ⁰С до t₂=120 ⁰С. Определить количество подведенной теплоты, изменение внутренней энергии и термодинамическую работу для 1 кг газа. Для воздуха принять R=287.3 Дж/кгК, k=1,4.

Задача№ 6

Газовая смесь задана объемными долями: =7%, =60%, =13%, = Определить кажущуюся молекулярную массу и удельную газовую постоянную смеси, считая водяные пары идеальным газом.

Задача № 7

В изотермическом процессе при t=50 ⁰С к 10 кг воздуха подводится теплота, в результате чего давление изменяется от Р₁=0,20 Мпа до Р₂=0,15Мпа. Определить количество подведенной теплоты и изменение энтропии, считая воздух идеальным газом R=287,3 Дж/кгК, k=1,4.

Задача № 8

Воздух с параметрами Р₁=0,2 МПа, t₁=50 ^оС адиабатно расширяется до давления 0,15 МПа. Определить изменение внутренней энергии и располагаемую работу для 1 кг воздуха. Воздух считать идеальным газом, R=287,3 Дж/кгК, k=1,4

Задача № 9

Определить удельный объем, энтальпию и энтропию и влажного пара давлением 0,5 МПа и степенью сухости х=0,20.

Задача № 10

Определить, до какого давления необходимо дросселировать водяной влажный пар с параметрами Р₁=3 МПа, х=0,98, чтобы превратить его в сухой насыщенный пар.

Задача № 11

Определить, какое количество теплоты необходимо подвести к 10 кг влажного воздуха в калорифере, чтобы повысить его температуру с 20 ⁰С до 50 ⁰С, если начальная относительная влажность воздуха равна 80 %.

Задача № 12

Для поршневого ДВС со смешанным процессом подвода теплоты найти максимальную температуру цикла, если начальное давление Р₁ =0,1 МПа, начальная температура

Т₁ = 300К, степень сжатия ε=14, степень повышения давления λ=1,6, степень предварительного расширения ρ=1,3. В качестве рабочего тела принять воздух

R=287,3 Дж/(кгК), k=1,4.

Задача №13

В паротурбинном двигателе определить количество отводимой в конденсаторе теплоты, если давление в конденсаторе Р_к = 0,008 МПа, а степень сухости пара, поступающего в конденсатор Х=0,9. Количество пара поступающего в конденсатор G=6 кг/с.

Задача № 14

Для цикла газотурбинного двигателя с изобарным процессом подвода теплоты определить удельное количество подводимой теплоты, если начальное давление Р₁ =0,1 МПа, начальная температура Т₁ =300 К, степень повышения давления в компрессоре β=6, максимальная температура цикла Т₃ =1500 К. В качестве рабочего тела принять воздух R=287,3 k=1,4.

Задача №15

Для газотурбинного двигателя с регенерацией определить степень регенерации, если температура воздуха на входе в регенератор t_в^вх =180 ⁰С, на выходе из регенератора t_в^вых =300 ⁰С, а температура газов на входе в регенератор t_г^вх =400 ⁰С. Изменением теплоемкости воздуха от температуры пренебречь.

Задача № 16

В паротурбинном двигателе с промежуточным перегревом пара определить количество теплоты, подведенной к пару в промежуточном пароперегревателе, если параметры пара на выходе из турбины высокого давления Р₂^ВД =0,3 МПа,

t₂^ВД =200 ⁰С, а температура пара на входе в турбину низкого давления t_о^НД =450 ⁰С. Расход пара G=5,5 кг/с.

Задача№ 17

Определить коэффициент теплопроводности эквивалентной стенки для трехслойной плоской стенки толщинами d₁ =2 мм, d₂ =5 мм, d₃ =50 мм, коэффициенты теплопроводности слоев которой соответственно равны, l₁=0,15 Вт/м·к, l₂=45,5 Вт/м·к, l₃=0,23 Вт/м·к.

Задача № 18

Определить термическое сопротивление цилиндрической стенки с внутренним диаметром d ₁ =0,36 м, наружным диаметром d₂ =0,46 м, если труба изготовлена из стали с коэффициентом теплопроводности l=48 Вт/м·к.

Задача № 19

Определить критический диаметр изоляции, если коэффициент теплопроводности изоляции l_из = 0,175 Вт/м·к, а коэффициент теплоотдачи со стороны изоляции a₂ =50 Вт/м² · к

Задача № 20.

Определить оптимальный коэффициент оребрения для плоской ребристой поверхности если коэффициенты теплоотдачи соответственно равны a₁ =2000 Вт/м²· к, a₂ =50 Вт/м² ·к.

Задача № 21

Определить критерий подобия Нуссельта для естественной конвенции вертикально расположенного цилиндра наружным диаметром d_н =0,25 м и длиной l= 1,5 м, если коэффициент теплоотдачи a= 500 Вт/м2·к, а коэффициент теплопроводности пограничного слоя жидкости l=2,9 10^-2 Вт/м ² ·К.

Задача № 22

Определить приведенный коэффициент излучения двух пластин, разделенных прозрачной средой, если степень черноты пластин соответственно равны e₁ =0,7, e₂ =0,5.

Задача № 23

Определить коэффициент теплопередачи через плоскую стенку если a₁= 50 Вт/м² к, a₂= 250 Вт/м^{2 ·}к, толщина стенки d=10 мм, а её коэффициент теплопроводности l=50 Вт/ м·К.

Задача № 24

Определить средний температурный напор в теплообменном аппарате, работающим по противоточной схеме, если температура греющего теплоносителя изменяется от t₁^' = 350 ⁰С до t₁^"= 250 ⁰С, а температура нагреваемого теплоносителя изменяется от t₂^'= 60 ⁰С до t₂^" = 260 ⁰С.