Модули 2013-2014 1 семестр / Модуль1 задачи

Решить задачи:

1. Определить состояние, температуру, плотность и удельные параметры воды (энтальпию энтропию, внутреннюю энергию) при давлении 0,5 бар и удельном объеме 2,5 м³/кг.

2.  Пар при давлении Р₁ = 20 бар и температуре  500 С адиабатно расширяется до давления Р₂ = 5 бар. Определить параметры пара (температуру, удельную энтальпию и энтропию)в конце расширения.

3. Найти массу воздуха, заполняющую аудиторию высотой 5 м и площадью пола 200 м². Давление воздуха 750 мм рт. ст., температура воздуха в помещении 17˚С.

1. Определить состояние, температуру и удельные параметры воды (энтропию, внутреннюю энергию, объем) при давлении Р = 0,7 бар и удельной энтальпии і = 2000 кДж/кг.

2.  Определить кпд цикла паросиловой установки, если начальные параметры пара Р₁ = 150 бар, t₁ = 500 С, конечное давление Р₂ = 0,05 бар.

3. Определить плотность и удельный объем двуокиси углерода (СО₂) при нормальных условиях. Принять молярную массу двуокиси углерода 44 кг/кмоль..

1. пределить состояние, температуру, плотность и удельные параметры воды (энтропию, внутреннюю энергию, объем) при давлении 1,2 бар и удельной энтальпии 2000 кДж/кг.

2. Определить скорость пара при давлении 20 бар и температуре  300 С в паропроводе диаметром 300 мм. Расход пара10,0 т/ч.

3. Определить удельный объем и плотность кислорода (О₂) при давлении 23 бар и температуре 280˚С.

1. Определить состояние, давление, плотность и удельные параметры воды (энтропию, внутреннюю энергию и объем) при температуре 120 С и удельной энтальпии 2500 кДж/кг.

2. В калорифере воздух подогревается от температуры 5 С до температуры 30 С. Расход воздуха 10 м³/с. Подогрев осуществляется сухим паром при давлении 5 бар. Определить массовый расход пара. Принять величину удельной объемной теплоемкости воздуха равной 1,3 кДж/(м³·К).

3. 6 г углекислого газа заполняют сосуд объемом в 2 м³. Каково давление в сосуде при температуре 127 ºС? Принять молярную массу углекислого газа 44 кг/кмоль.

1. Определить состояние, температуру, плотность и удельные параметры воды (энтальпию, внутреннюю энергию, объем) при давлении 5 бар и удельной энтропии 4 кДж/(кгК).

2. В пастеризаторе молоко подогревается от температуры 20 С до температуры 95 С при конденсации сухого пара воды. Массовый расход молока 5 т/ч. Теплоемкость молока принять равной 4 кДж/(кгК). Определить расход сухого пара при давлении конденсации 4 бар.

3. Определить плотность окиси углерода (СО₂) при давлении 10 бар и температуре 15˚С. Принять молярную массу окиси углерода 32 кг/кмоль.

1. Определить состояние, температуру, плотность и удельные параметры воды (энтропию, энтальпию, внутреннюю энергию и объем) при давлении 2 бар и степени сухости 0,5.

2. В паровой котел поступает вода при давлении 160 бар и температуре  200 С. Определить температуру пара на выходе, если расход генерируемого пара 1000 т/ч, а подведенная тепловая мощность составляет 710⁵ кВт.

3. Найти массу углекислого газа (СО₂), занимающего объем 25 л при температуре 27˚С и давлении 760 мм рт. ст.

1. Определить состояние, температуру, плотность и удельные параметры воды (энтропию, внутреннюю энергию и объем) при давлении 12 бар и удельной энтальпии 2200 кДж/кг.

2. К пару при постоянном давлении 10 бар и степени сухости 0,3 подводится 2000 кДж/кг тепла. Определить конечные параметры пара (удельную энтропию и энтальпию, давление, температуру).

3. Найти плотность и удельный объем молекулярного газа водорода при температуре 15˚С и давлении 730 мм рт. ст.

1. Определить состояние, давление, плотность и удельные параметры воды (энтропию, внутреннюю энергию и объем) при температуре 240 С и удельной энтальпии 1800 кДж/кг.

2. Определить кпд цикла паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина, если начальные параметры пара Р₁ = 100 бар, t₁ = 540 С. Конечное давление Р₂ = 0,05 бар.

3. Какой объем занимает 1 кг молекулярного азота (N₂) при температуре 70˚С и давлении 0,2 МПа?

1. Определить состояние, давление, плотность и удельные параметры воды (энтальпию, энтропию, внутреннюю энергию и объем) при температуре 220 C и степени сухости 0,4.

2. Пар при давлении Р₁ = 50 бар и температуре t₁ = 400 C адиабатно расширяется до давления Р₂ = 30 бар. Определить параметры пара в конце расширения (температуру, удельную энтальпию и энтропию).

3. Для автогенной сварки имеется баллон кислорода вместимостью 100 л. Определить массу кислорода, если его давление 12 МПа, а температура 16 °С.

1. Определить состояние, давление, плотность и удельные параметры воды (энтропию, энтальпию и внутреннюю энергию) при температуре 250 C и удельном объеме 0,1 м³/кг.

2. Кипящая жидкость при давлении Р₁ = 20 бар дросселируется до давления Р₂ = 1 бар. Определить понижение температуры при дросселировании (процесс дросселирования проходит при постоянной энтальпии) и степень сухости в конечном состоянии.

3. Масса пустого баллона для кислорода ем­костью 50 л равна 80 кг. Определить массу баллона после заполнения его кислородом при температуре 20°С и давлении 100 бар.

1. Определить состояние, температуру, плотность и удельные параметры воды (энтропию, внутреннюю энергию, объем) при давлении 6 бар и удельной энтальпии 2300 кДж/кг.

2. Какое количество тепла нужно отвести от 1 кг пара, имеющего параметры Р₁ = 11 бар, х₁ = 0,9, если при постоянном давлении его степень сухости уменьшается до х₂ = 0,1.

3. Сосуд емкостью 10 м³ заполнен 25 кг окиси углерода (СО₂). Определить абсолютное давление в сосуде, если температура в нем 27˚С. Принять молярную массу окиси углерода 44 кг/кмоль.

1. Определить состояние, давление, плотность и удельные параметры воды (энтропию, внутреннюю энергию и объем) при температуре 300 С и удельной энтальпии 2200 кДж/кг.

2. В трубе течет пар при давлении 20 бар и температуре 500 С со скоростью 20 м/с, расход пара 5000 кг/ч. Определить диаметр трубы.

3. Какова будет плотность молекулярного кислорода при 0°С и давлении 600 мм рт.ст.?

1. Определить состояние, давление, плотность и удельные параметры воды (энтальпию, внутреннюю энергию и объем) при температуре 260 С и удельной энтропии 3,5 кДж/кгК.

2. В паровой котел поступает вода при давлении 100 бар и температуре 60 С. Определить теплоту, подведенную в котле, если расход полученного пара 500 т/ч, а его температура 500 С.

3. Во сколько раз масса воздуха, заполняющего помещение зимой при температуре 7°С, больше его массы летом при температуре 37°С? Атмосферное давление зимой и летом считать одинаковым.

1. Определить состояние, температуру и удельные параметры воды (энтропию, энтальпию, внутреннюю энергию, объем) при давлении 0,1 бар и степени сухости пара 0,7.

2.   В бойлере при конденсации сухого водяного пара происходит подогрев воды от температуры  20 С до 90 С. Массовый расход воды 200 т/ч. Определить расход сухого пара в бойлере при давлении 5 бар.

3. В баллоне находилось 10 кг газа при давлении 10⁵ Па. Найти, какое количество газа взяли из баллона, если окончательное давление стало равно 2,5·10³ Па. Температуру газа считать постоянной.

1. Определить состояние, давление, плотность и удельные параметры воды (энтропию, энтальпию, внутреннюю энергию и объем) при температуре 220 С и степени сухости 0,4.

2. В пароводяном теплообменнике происходит подогрев воды при конденсации сухого пара от температуры 10 С до температуры  80 С, расход нагреваемой воды 100 т/ч. Определить расход сухого пара при давлении конденсации 3 бар.

3. Определить массу кислорода, содержащегося в баллоне вместимостью 60 л, если давление кислорода по манометру равно 10,8 бар, а показание ртутного барометра – 745 мм. Температура 25 ºС.

1. Определить состояние, температуру, плотность и удельные параметры воды (энтальпию, внутреннюю энергию и объем) при давлении 10 бар и удельной энтропии 5 кДж/кгК.

2. Определить параметры пара на выходе из пароперегревателя, если на входе сухой пар находится при давлении 20 бар, расход пара 12 т/час, подведенная к пару тепловая мощность составляет 5000 кВт.

3. Какую температуру имеют 2 г азота, занимающего объем 5820 см³. при давлении в 2 бар?

1. Определить состояние, температуру, плотность и удельные параметры воды (энтропию, внутреннюю энергию и объем) при давлении 30 бар и удельной энтальпии 2500 кДж/кг.

2. Определить кпд цикла паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина, если начальное давление 120 бар и температура 540 С, а конечное давление 0,05 бар.

3. Чему равна плотность воздуха в сосуде при температуре 20 С, если сосуд откачен до наивысшего разрежения, создаваемого современными лабораторными способами (абсолютное давление 1·10^-10 мм рт. ст.)?

1. Определить состояние, температуру, плотность и удельные параметры воды (энтропию, внутреннюю энергию и объем) при давлении 10 бар и удельной энтропии 5 кДж/(кгК).

2. Определить параметры пара на выходе из пароперегревателя, если на входе влажный пар имеет давление 100 бар и степень сухости 0,98. Расход пара 50 т/ч. Подведенная тепловая мощность в пароперегревателе составляет 3000 кВт.

3. 120 г газа занимают объем в 4·10^-3 м³. при температуре 7^ºС. После нагревания газа при постоянном давлении его плотность стала равна 6·10^-4 г/см³. До какой температуры нагрели газ?

4. Определить состояние, температуру, плотность и удельные параметры воды (энтропию, энтальпию и внутреннюю энергию) при давлении 4 бар и удельном объеме 0,3 м³/кг.  

5. В трубе течет пар при давлении 50 бар и температуре 500 С со скоростью 10 м/с. Расход пара 10 т/ч. Определить диаметр трубы.

6. Баллон с кислородом емкостью 20 л находится под давлением 10 МПа. при температуре 15˚С. После расходования части кислорода давление понизилось до 7,6 МПа, а температура упала до 10˚С. Определить массу израсходованного кислорода.

1. Определить состояние, давление, плотность и удельные параметры воды (энтропию, энтальпию и внутреннюю энергию) при температуре 250 С и удельном объеме 0,2 м³/кг.

2. Пар при давлении Р₁ = 15 бар, температуре t₁ = 400 С адиабатно расширяется в турбине до давления Р₂ = 10 бар. Определить параметры пара (температуру, удельную энтальпию и энтропию) на выходе из турбины.

3. Давление воздуха внутри плотно закупоренной бутылки при температуре 9 ºС было равно 750 мм рт.ст. При нагревании бутылки пробка вылетела. Найти, до какой температуры нагрели бутылку, если известно, что пробка вылетела при давлении воздуха в бутылке равном 1,3 бар..

1. Определить состояние, давление, плотность и удельные параметры воды (энтропию, внутреннюю энергию и объем) при температуре 240 С и удельной энтальпии 1800 кДж/кг.

2. Определить кпд цикла Ренкина паросиловой установки, если начальные параметры пара: Р₁ = 150 бар, t₁ = 500 С. Конечное давление Р₂ = 0,05 бар.

3. Какую температуру имеют 4 г азота, занимающего объем 750 см³ при давлении в 2000 мм ртутного столба?

1. Определить состояние, температуру, плотность и удельные параметры воды (энтальпию, внутреннюю энергию и объем) при давлении 0,8 бар и удельной энтропии 3,5 кДж/(кгК).

2. Определить тепловую мощность, подведенную к пару в пароперегревателе парового котла при постоянном давлении. Расход пара 10 т/час, давление пара 15 бар, температура пара 300 С.

3. Определить абсолютное давление рабочего тела в конденсаторе холодильной машины, если манометр показывает 12,5 бар, а барометр – 765 мм рт. ст.

1. пределить состояние, температуру, плотность и удельные параметры воды (энтропию, внутреннюю энергию и объем) при давлении 40 бар и удельной энтальпии 2500 кДж/кг.

2. Определить расход охлаждающей воды в конденсаторе паросиловой установки. Параметры пара на входе в конденсатор Р = 0,05 бар, х = 0,8. Температуры воды на входе и выходе из конденсатора составляют 10 С и 20 С, соответственно, расход пара 10 т/час.

3. В сосуде объемом 3 м³ находиться 10 кг воздуха. Давление в сосуде по манометру 0,2 МПа. Барометр показывает 750 мм рт. ст. Определить абсолютное давление воздуха в сосуде, а также удельный объем и плотность воздуха.

1. Определить состояние, давление, плотность и удельные параметры воды (энтальпию, внутреннюю энергию и объем) при температуре 160 C и удельной энтропии 5 кДж/(кгК).

2. Пар при начальном давлении Р₁ = 30 бар и температуре t₁ = 300 С адиабатно расширяется до давления Р = 17 бар. Определить параметры пара в конце расширения (температуру, удельную энтропию и энтальпию).

3. Сосуд откачан до давления 1,33·10^-5 Па; температура воздуха 15 ºС. Найти плотность воздуха в сосуде.

1. Определить состояние, давление, плотность и удельные параметры воды (энтропию, энтальпию, внутреннюю энергию и объем) при температуре 80 С и степени сухости 0,5.

2. Определить расход охлаждающей воды в конденсаторе паросиловой установки. Температура воды на входе 20 С на выходе 35 С. Расход пара 1000 т/час, давление пара 0,1 бар, степень сухости пара 0,95.

3. В запаянном сосуде находится вода, занимающая объем, равный половине объема сосуда. Найти давление и плотность водяных паров при температуре 500 ºС, зная, что при этой температуре вся вода обращается в перегретый пар. Объем сосуда 10 дм³.

1. Определить состояние, давление, плотность и удельные параметры воды (энтропию, внутреннюю энергию и объем) при температуре 300 С и удельной энтальпии 2200 кДж/кг.

2. Определить скорость пара на выходе из сопла, если параметры пара на входе Р₁ = 20 бар, t₁ = 250 С, давление на выходе Р₂ = 17 бар.

3. При температуре 50 ºС давление насыщенных водяных паров равно 92,5 мм рт. ст. Чему при этом равна плотность водяных паров? Водяной пар рассматривать как идеальный газ.

1. Определить полную энтальпию 40 кг насыщенного водяного пара при давлении 12 бар и сухости пара 0,95.

2. В пастеризаторе молоко подогревается при конденсации сухого пара от температуры 20 °С до температуры 95° С. Расход молока 5 т/ч. Теплоемкость молока принять равной 4 кДж/(кг·К). Определить массовый расход сухого пара при давлении конденсации 4 бар.

3. В баллоне находилось 10 кг газа при давлении 10⁶ Па. Найти, какое количество газа взяли из баллона, если окончательное давление стало равно 2,5·10⁵ Па. Температуру газа считать постоянной.

1. Определить удельную внутреннюю энергию, энтропию и плотность влажного насыщенного пара при давлении 13 бар и степени сухости пара  0,98.

2. В паровой котел поступает вода при давлении 160 бар и температуре 200 ºС. Определить температуру пара на выходе, если расход пара 1000 т/ч, а подведенная тепловая мощность 7·10⁵кВт.

3. Какой объем занимают 10 г кислорода (О₂) при давлении 750 мм рт. ст. и температуре 20˚С?

1. Влажный пар в количестве 1 кг, имеющий абсолютное давление 10 бар и степени сухости 0,85 при постоянном давлении нагревается до температуры 300 С. Определить количество подведенного тепла.

2. В бойлере происходит подогрев воды при конденсации сухого пара от температуры 20°С до температуры 90°С. Расход нагретой воды 200 т/ч. Определить расход сухого пара в бойлере при давлении конденсации 5 бар.

3. Найти плотность водорода при температуре 15ºС и давлении в 730 мм рт. ст.

1. Определить энтальпию, внутреннюю энергию и энтропию 10 кг влажного пара при давлении 0,1 МПа и степени сухости 0,95.

2. В трубе течет водяной пар при давлении 50 бар и температуре 500 ºС со скоростью 5 м/с. Расход пара 10 т/ч. Определить диаметр трубы.

3. Какую температуру имеют 2 г азота, занимающего объем 320 см³. при давлении в 2 атм.?