термодинамика

Задача № 1
Газовая смесь состоит из нескольких компонентов, содержание которых в смеси задано в процентах по объему (табл. 1).
Определить: 1) кажущуюся молекулярную массу смеси; 2) газовую по-стоянную смеси; 3) средние мольную, объемную и массовую теплоемкости смеси при постоянном давлении в пределах температур от t1 до t2 (табл. 2)
Задача № 2
Рабочее тело – газовая смесь, имеющая тот же состав, что и в задаче № 1 (в процентах по объему). Первоначальный объем, занимаемый газовой смесью – V1 (табл. 3). Начальные параметры состояния: давление р1 = 0,1 МПа, температура t1 = 27 0С. Процесс сжатия происходит при показателе политропы n. Давление смеси в конце сжатия Р2, МПа (табл. 3).
Определить: 1) массу газовой смеси; 2) удельные объемы смеси в начале и в конце процесса; 3) объем, занимаемый смесью в конце процесса; 4) температуру газовой смеси в конце процесса; 5) работу сжатия в процессе; 6) работу, затрачиваемую на привод компрессора; 7) изменение внутренней энергии газовой смеси; 8) массовую теплоемкость рабочего тела в данном процессе; 9) количество теплоты, участвующее в процессе; 10) изменение энтропии в процессе.
Построить (в масштабе) рассмотренный процесс в координатах p-v и T-s
Задача № 3
Паротурбинная установка работает по теоретическому циклу Ренкина. Давление и температура водяного пара на выходе из парогенератора (перед турбиной): р1 и t1; давление пара после турбины (в конденсаторе) р2.
Определить термический К.П.Д. полезного действия цикла ηt и теоретический удельный расход пара d, кг/кВт ч при следующих условиях работы установки:
1) р1 = 0,8 МПа; t1 = 220 0С; р2 = 0,1 МПа
2) р1 = 0,8 МПа; t1 = 220 0С; р2 = 0,002 МПа
3) р1 = 26 МПа; t1 = 600 0С; р2 = 0,002 МПа
Задача № 4
Определить теоретическую скорость истечения водяного пара из суживающегося сопла и из сопла Лаваля. Начальные давление и температура пара: р1 и t1. Давление среды, в которую происходит истечение пара р2.
Задача № 5
Определить потерю теплоты одним погонным метром стального паро-провода с наружным диаметром 100 мм в результате лучистого теплообмена. Паропровод расположен в кирпичном канале, имеющем поперечное сечение 300 х 300 мм. Температура наружной поверхности паропровода t1 и внутренней поверхности стенок канала t2 принять из табл. 3. Степень черноты окисленной стали и красного кирпича см. в приложении 1
Задача № 6
Вертикальный участок паропровода диаметром 150 мм и длиной 5 м охлаждается воздухом в условиях свободной конвекции. Температура наружной поверхности паропровода tст, температура воздуха t1 (табл. 4).
Определить коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности паропровода к воздуху и величину теплового потока на расчетном участке.
Показать примерный график изменения коэффициента теплоотдачи α по высоте трубы
Задача № 7
Определить коэффициент теплоотдачи при поперечном омывании потоком дымовых газов, имеющих температуру tг (табл. 5), трубы диаметром 100 мм. Скорость движения потока газов w, угол атаки φ.
Физические характеристики дымовых газов см. приложение 3
Задача № 8
Определить поверхность нагрева рекуперативного теплообменника (ТО), в котором происходит нагрев воздуха дымовыми газами, при прямоточной и противоточной схемах включения теплоносителей. Температуру воздуха, поступающего в ТО, принять t’2 = 30 0С. Количество подогреваемого воздуха V и коэффициент теплопередачи от дымовых газов к воздуху К взять из табл. 6. Температуру воздуха на выходе из ТО – t’’2, температуру дымовых газов на входе в ТО – t1 и температуру дымовых газов на выходе из ТО – t'’1 взять из табл. 6.
Показать графики изменения температур теплообменивающихся сред по длине ТО при прямоточном и противоточном движениях потоков