Задача 1. В баллоне объемом V находится сжатый газообразный азот. Начальная температура азота t₁, давление по манометру P_1изб. В процессе нагревания нагрева азота его температура увеличивается до t₂. Определить массу азота m и его давление после нагрева P_2изб, если атмосферное давление 760 мм.рт.ст. Молекулярный вес азота принять равным 28 кг/кмоль.

Дано: V=0,9 м3, t₁=300С, t₂=550С, P_1изб=21 бар=21×105 Па, P_бар=760×133,322=101325 Па, m_азот=28 кг/кмоль.

Задача 2. Рассчитать изменение удельной внутренней энергии  воздуха в адиабатном термодинамическом процессе 1-2. Начальные параметры воздуха: давление P₁=21 бар, температура t₁=550С; конечное давление P₂=0,9 бар. Воздух считать идеальным газом, газовая постоянная R=287 Дж/(кг×градус), удельная теплоемкость при постоянном давлении c_P=1 кДж/(кг×градус), показатель адиабаты k=1,4.

Дано: газ-воздух; k_воздух=1,4; P₁=21 бар=21×105 Па; t₁=550С; P₂=0,9 бар=0,9×105 Па; R_воздух=287 Дж/(кг×градус); c_{Pвоздух}=1 кДж/(кг×градус).

Задача 3. 1 кг воздуха в компрессоре по политропному процессу с показателем политропы n=1,3 от начальных параметров: давление P₁=0,1 МПа и температуры  t₁=200С  до конечного давления P₂=1,2 МПа. Определить удельную работу сжатия l и удельную теплоту процесса q при R=287 Дж/(кг×градус) и c_P=1 кДж/(кг×градус).

Дано: газ-воздух; m=1 кг; n=1,3; P₁=0,1×106=105 Па; T₁=20+273,15=293,15; P₂=1,2×106 Па; R_воздух=287 Дж/(кг×градус); c_{Pвоздух}=1000 Дж/(кг×градус).

Задача 4. Определить количество теплоты Q, необходимой для превращения 1 кг воды с температурой t₀=400С в перегретый пар с температурой t₁=1750С в изобарном процессе с давлением P=0,5 МПа.

Дано: газ-воздух; m=1 кг; P=0,55×106=5,5×105 Па; T₀=40+273,15=313,15 K; T₁=180+273,15=468,15 K.

Задача 5. Определить плотность теплового потока и рассчитать поле температур в плоской трехслойной стенке, состоящей из слоя штукатурки толщиной d_Ш=5 см, кирпича толщиной d_K=26 см и дерева толщиной d_Д=5,5 см, если температура наружной поверхности штукатурки t_СТ1=-400С, а внутренней поверхности дерева t_СТ2=200С. Принять коэффициенты теплопроводности штукатурки, кирпича и дерева равными 0,78 Вт/м×град, 0,25 Вт/м×град и 0,1 Вт/м×град соответственно. Построить график изменения температуры по толщине стенки.

Дано: d_Ш=5 см=0,05 м, d_K=26 см=0,26 м, d_Д=4,5 см=0,045 м, t_СТ1=-400С, t_СТ2=200С, l_Ш=0,78 Вт/м×град, l_К=0,25 Вт/м×град, l_Д=0,1 Вт/м×град.

Задача 6. Определить тепловой поток, передаваемый через F_СТ=1 м2 оребренной алюминиевой стенки, если со стороны оребрения стенка омывается воздухом с температурой t_В=200С, а со стороны плоской поверхности жидкостью с температурой t_Ж=750С. Площадь поверхности стенки между ребрами F_МР=0,2 м2, площадь поверхности ребер F_Р=10 м2, толщина стенки d=9 мм, коэффициент теплоотдачи со стороны оребренной поверхности равен a_В=11,3 Вт/(м2×град), со стороны плоской поверхности a_Ж=291 Вт/(м2×град), коэффициент теплопроводности алюминия l_СТ=203,5 Вт/м×град. Определить во сколько раз оребрение увеличивает тепловой поток, передаваемый через стенку.

Дано: F_СТ=1 м2, F_МР=0,2 м2, F_Р=10 м2, t_СТ1=-400С, d=9 мм=0,009 м, t_В=200С, t_Ж=750С, a_В=11,3 Вт/(м2×град), a_Ж=291 Вт/(м2×град), l_СТ=203,5 Вт/м×град.

Задача 7. Определить коэффициент теплоотдачи и тепловой поток, отдаваемый вертикальной стенкой высотой L=0,2 м и шириной b=0,2 м воздуху, если средняя температура стенки t_СТ=1100С, а температура воздуха вдали от нее t_В=300С.

Дано: теплоноситель-воздух, L=0,2 м, b=0,2 м, t_СТ=1100С, t_В=300С.

Задача 8. Определить коэффициент теплоотдачи и отводимый тепловой поток при течении воздуха в трубе диаметром D=0,2 м, и длиной L=10 м со скоростью u_ср=10 м/с. Средняя температура газа равна t_В=300С, а средняя температура стенки трубы t_СТ=850С.

Дано: теплоноситель-воздух, D=0,2 м, L=10 м, u_ср=10 м/с, t_СТ=850С, t_В=300С.