Контрольная

Задача 1. Смесь, состоящая из М₁ (0,1) киломолей углекислого газа и М₂ (0,9) киломолей окиси углерода с начальными параметрами р₁ = 5 МПа и Т₁ = 2000 К, расширяется до конечного объём V₂ = eV₁. Расширение может осуществляться по изотерме, по адиабате, по политропе с показателем n (1,25). Определить газовую постоянную смеси, её массу и начальный объём, конечные параметры смеси, работу расширения, теплоту процесса, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии. Дать сводную таблицу результатов и анализ её. Показать процессы на p-v и T-s диаграммах.

e =V₂/V₁=14

Показатель адиабаты, а, следовательно, изохорную и изобарную теплоёмкости принять не зависящими от температуры. 

Задача 2. Расход газа (N₂) в поршневом одноступенчатом компрессоре составляет V₁ (20 м³/мин) при давлении р₁ = 0,1 МПа и температуре t₁ (0 С⁰). При сжатии температура газа повышается на 200⁰С. Сжатие происходит по политропе с показателем n (1,33). Определить конечное давление, работу сжатия и работу привода компрессора, количество отведённой теплоты, а также теоретическую мощность привода компрессора.

Показатель адиабаты принять постоянной величиной k = 1,3.

2.  Теория теплообмена

Задача 3. По стальной трубе, внутренний и внешний диаметр которой соответственно d₁ (100 мм) и d₂ (108 мм), а коэффициент теплопроводности l = 40 Вт/(м×К), течёт газ со средней температурой t₁ (700 С⁰). Коэффициент теплоотдачи от газа к стенке a₁ (50 Вт/(м²*К)). Снаружи труба охлаждается водой с температурой t₂ (110 С⁰). Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде a₂ (4600 Вт/м²*К). Определить коэффициент теплопередачи К от газа к воде, тепловой поток на один метр длины трубы q_l и температуры поверхностей трубы.

Задача 4. Определить потери теплоты в единицу времени с одного метра горизонтально расположенной трубы, охлаждаемой свободным потоком воздуха, если температура стенки трубы t_с (220 С⁰), температура воздуха в помещении t_в (35 С⁰), а диаметр трубы d (200 мм).

Лучистым теплообменом пренебречь.

Задача 5. Определить удельный лучистый тепловой поток q (Вт/м²) между двумя параллельно расположенными плоскими стенками, имеющими температуры t₁ (350 С⁰) и t₂ (20 С⁰) и степени черноты e₁ (0,5) и e₂ (0,6), если между ними нет экрана. Определить q при наличии экрана со степенью черноты e_э (0,04) (с обеих сторон).

 

Список литературы 

1. Нащокин В. В. Техническая термодинамика и теплопередача. М., 1980.

2. Баскаков А. П., Витт О. К., Кузнецов Ю. В., Филипповский Н. Ф. Теплотехника, М., 1982.

3. Крутов В.И. и др. Теплотехника , М. 1986.

4. Панкратов Г. П. Сборник задач по теплотехнике, М., 1986.