Вариант №7
1. Воздух при давлении Р1=105 Па
и температуре t1=200
C нагревается при
постоянном объеме до t2=3000
С. Определить конечное давление, изменение внутренней энергии и энтальпии газа.
2. Кислород массой 10 кг, находящийся при давлении Р1 =800 кПа и температуре t1=4000C,
расширяется изотермически от некоторого объема V1 до объема V2=5м3.
Определить начальный объем, работу расширения и изменение энтропии газа.
3.
Рассчитайте цикл, совершаемый
1 кг азота и состоящий из процессов адиабатного расширения (из точки 1),
изотермического сжатия (из точки 2) и изобарного расширения. Параметры в точке
1: Р1 = 4.0 МПа, t1 = 500 0 С. Давление
в точке 2 Р2 = 0.2 МПа. Рассчитать цикл – значит найти недостающие
параметры для всех характерных точек и определить количество теплоты, изменение
внутренней энергии и энтальпии в каждом из процессов.
4. Тепловая машина за один цикл отдает
холодильнику 400 Дж тепла. Цикл совершается между температурами Т1=730
К и Т2=288 К. Чему равна работа, совершаемая машиной за
один цикл? Какое количество тепла получено от нагревателя?
5. В цилиндре двигателя объемом V1 =500л
находится воздух при абсолютном давлении Р=4000 кПа и температуре t1=15000С.
От воздуха отнимается некоторое количество теплоты при постоянном давлении, так
что его температура падает до 2000С. Определить массу газа и
изменение энтропии в процессе.
6. Определите
суточный расход топлива на электростанции мощностью N = 200 МВт, если ее КПД
η = 0.33, а теплота сгорания топлива Qсгор = 30 МДж/кг.
7. Определить количество теплоты, передаваемой за 1 час
через стальную стенку размером 0.5´1 м2
и толщиной d = 5 мм, если температуры поверхностей t1 =
900 C
и t2 = 800 C. lстали = 65
Вт/(м град).
8. Стенка из железобетона толщиной 200 мм и теплопроводностью λ = 1,5 Вт/(м град) разделяет две среды, с которыми осуществляется
теплообмен: tcр1 = 20 0С,
коэффициент теплоотдачи α1 = 20
Вт/(м2 град); : tcр2 = -8 0С,
коэффициент теплоотдачи α2 = 60
Вт/(м2 град). Определить температуры поверхностей стенки.
9. Определить плотность теплового потока через стенку,
состоящую из слоя меди
(d1 = 2 мм) и стали (d2 = 4 мм), если температуры граничных поверхностей стенки
t1 = 400 C, t2 = 150 C; l меди= 395 Вт/(м К) ,
lстали = 65
Вт/(м К). Дать график изменения температуры в стенке.
10.
Физическое моделирование и теория
подобия. Условия подобия физических систем. Основные критерии подобия и их
физический смысл.