Контрольная работа по "Теплотехнике"

Содержание

Задача 1        2

Задача 2        5

Задача 3        9

Список использованной литературы        11

Задача 1

Определить массовые доли, плотности и парциальные давления газов, входящих в смесь, а также молекулярную массу, газовую постоянную и плотность смеси, состав которой задан объемными долями.

Таблица 1 Исходные данные

Таблица 2 Исходные данные

Решение

Для газов компонентов смеси определим  газовые постоянные по формуле:

[pic 1].

Таким образом получаем:

[pic 2];

[pic 3];

[pic 4];

[pic 5].

Газовая постоянная смеси:

[pic 6]

Массовые доли компонентов смеси определим по формуле:

[pic 7].

Таким образом, массовые доли составят

[pic 8];

[pic 9];

[pic 10];

[pic 11]

Проверка: [pic 12];

[pic 13].

Молекулярная масса смеси:

[pic 14].

Парциальные давления компонентов смеси:

[pic 15].

Таким образом, парциальные давления компонентов

[pic 16];

[pic 17];

[pic 18];

[pic 19]

Проверка: [pic 20]; [pic 21]

Плотность смеси определяем по формуле:

[pic 22]

Плотность компонентов смеси:

[pic 23]

Таким образом,

[pic 24];

[pic 25];

[pic 26];

[pic 27]

Задача 2

Воздуха массой m при начальном абсолютном давлении р1 и температуре Т1 расширяется в политропном процессе до давления р2. Показатель политропы расширения n.

Определить конечные объем V2 и температуру Т2 воздуха после расширения, количество отведенной теплоты, изменение энтропии и внутренней энергии, а также долю теплоты, идущей на совершение внешней работы. Показатель адиабаты принять k=1,4.

Это же задание выполнить для адиабатного процесса.

Таблица 3

Таблица 4

Решение

Газовая постоянная воздуха

[pic 28]

Начальный объем газа определим  из уравнения Менделеева-Клапейрона:

[pic 29]

Откуда

[pic 30]

Конечный объем воздуха определяем из соотношения параметров в политропном процессе:

[pic 31]

Откуда

[pic 32]

Конечную температуру воздуха определяем из уравнения Менделеева-Клапейрона:

[pic 33]

[pic 34]

Внешняя работа расширения:

[pic 35]Изменение внутренней энергии:

[pic 36]

где [pic 37] - средняя массовая теплоемкость газа в изохорном процессе в интервале температур от t1 до t2, которую находят по формуле

[pic 38]

где [pic 39] и [pic 40] - средние массовые теплоемкости газа в изохорном процессе в интервале температур от 00С до  t2, 0С  и  от 00С до t1, 0С, которые принимают из таблиц Приложения.

t1=T1-273=500-273=2270C;