Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Техн_терм_ЧЕПУРНИЙ.doc
Скачиваний:
25
Добавлен:
24.12.2018
Размер:
2.74 Mб
Скачать

Передмова

Перебудова навчального процесу у вищій школі і, зокрема, скорочення аудиторних годин, віддає пріоритетну роль самостійній підготовці студентів, яка стає одним із головних засобів професійної підготовки. Це потребує відповідного методичного забезпечення, яке б орієнтувало студентів як на придбання необхідних фундаментальних знань, так і практичних навиків розв'язування інженерних задач.

Основна мета запропонованого навчального посібника – допомогти студентам в процесі самостійної роботи оволодіти методикою розрахунків окремих термодинамічних процесів і циклів теплосилових установок, а також більш складних комбінованих об'єктів.

Посібник містить різноманітні за тематикою і мірою складності задачі, які охоплюють всі основні розділи дисципліни. "Технічна термодинаміка". Теми багатьох задач запозичені зі спеціальних дисциплін, які вивчаються на подальших курсах, з метою їх наближення до майбутнього фаху. Автори, наскільки це можливо, намагались відійти від розв'язування простих типових задач, які часто-густо пропонуються в попередніх виданнях, і включити сучасні термодинамічні методи термодинамічного аналізу. Посібник оснащений необхідним довідковим матеріалом, який наведений в додатках.

Під час самостійної роботи студентам необхідно розв'язати певний набір задач із кожного розділу. Для успішного виконання завдання на самостійну роботу перш за все треба вивчити (повторити) теоретичний матеріал за рекомендованою літературою. Після цього ознайомитись з прикладами розв'язування задач, наведеними в даному посібнику та в [1] і лише тоді розпочинати розв'язування задачі. Необхідну допомогу і роз'яснення студент отримує від викладача на консультаціях, а в призначений термін звітує про виконання самостійної роботи.

1 Властивості ідеальних газів і газових сумішей

    1. Приклади розв’язання задач

Задача 1.1.1. Манометричний тиск в балоні з киснем 9 МПа. Після витрати частини кисню цей тиск зменшився до 6.8 МПа. Визначити масу витраченого кисню, зміну внутрішньої енергії та роботу зміни тиску, якщо об’єм балона 20 л, барометричний тиск 740 мм.рт.ст., а температура в балоні зменшилась від 20 до 10˚С.

Розв’язування

Значення атмосферного тиску, бар

Pатм = Pбар/750 = 740/750 = 0,986

або Pатм = 0,0986 МПа.

Абсолютні тиски кисню в балоні, МПа :

до витрати газу

P= P+ Pатм = 9+0,986 = 9,986;

після витрати газу

P= P+ Pатм = 6,8+0,986 = 7,786.

Газова стала кисню, кДж/(кг∙к)

R = 8,314/μ=8,314/32 = 0,2598.

Маси газу в балоні з рівняння стану, кг:

до витрати газу

М1= P∙V/(RT1) = 9,986∙103∙20∙10-3/(0,2598∙293) = 2,623;

після витрати газу

М2= P∙V/(RT2)=7,786∙103∙20∙10-3/(0,2598∙293)=2,118.

Маса витраченого кисню, кг

ΔM= М1–М2=2,623-2,118=0,505.

Робота зміни тиску(робота, яка витрачена на випуск газу з балона), кДж

Lp=ΔM∙∫–V∙dP = ΔM∙V∫dP =

= ΔM∙V(P1–P2) = 0,505∙20∙10-3(9,986–7,786) 103 = 202,22.

Ізохорні масові теплоємності кисню для початкової та кінцевої температури визначаємо за формулами в додатку В, кДж/(кгк)

Cmv\20=0,6527+1,2724∙ t1∙10-4=0,6527+1,2724∙20∙10-4=0,6552;

Cmv\10=0,6527+1,2724∙ t2∙10-4=0,6527+1,2724∙10∙10-4=0,6539.