Задачи по "Термодинамике"
Автор: vovankay • Апрель 30, 2021 • Задача • 1,742 Слов (7 Страниц) • 256 Просмотры
Задачи по термодинамике
22. Для идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с изобарным подводом теплоты определить основные параметры рабочего тела в переходных точках цикла, термический КПД, полезную работу, если заданы начальные параметры цикла p1 = 0,1 МПа и t1 = 47 °С, степень сжатия ε и количество подведенной теплоты q1. Рабочее тело – 1 кг сухого воздуха. Теплоемкость принять не зависящей от температуры.
[pic 1]
Рис.1. Идеальный цикл поршневого двигателя в Тs - и рv – диаграммах.
Дано:
[pic 2]; [pic 3];
[pic 4]; [pic 5]
Найти:
[pic 6]; [pic 7];[pic 8]; [pic 9];
[pic 10]; [pic 11]; [pic 12];
[pic 13]; [pic 14]; [pic 15];
[pic 16]; [pic 17]
Решение:
Параметры рабочего тела в точке 1:
[pic 18]
[pic 19]
Определим удельный объем:
[pic 20]
Параметры рабочего тела в точке 2:
Определим удельный объем:
[pic 21]
Определим температуру:
[pic 22]
Определим давление:
[pic 23]
Параметры рабочего тела в точке 3:
Определим температуру из уравнения количества подведенного тепла:
[pic 24]
Так как процесс 2-3 изобарный то давление:
[pic 25]
Определим удельный объем:
[pic 26]
Параметры рабочего тела в точке 4:
Удельный объем [pic 27]
Определим температуру из уравнения адиабатного процесса 3-4:
[pic 28]
Определим давление:
[pic 29]
Определим количество отведенного тепла:
[pic 30]
Определим работу цикла:
[pic 31]
Определим термический КПД:
[pic 32]
2. Анализ продуктов сгорания показал следующий объемный состав, %: CO2 – 12,2; O2 – 7,1; CO – 0,4; N2 – 80,3. Определить массовый состав входящих в смесь газов, газовую постоянную, удельный объем и плотность смеси при абсолютном давлении p и температуре t. Определить также парциальные давления компонентов смеси.
Дано:
[pic 33]; [pic 34]; [pic 35]; [pic 36];
[pic 37]; [pic 38]
Найти:
[pic 39]; [pic 40]; [pic 41]; [pic 42];
[pic 43]; [pic 44]; [pic 45]
[pic 46]; [pic 47]; [pic 48]; [pic 49];
Решение:
Определим молярную массу смеси:
[pic 50]
[pic 51]
Определим массовый состав входящих в смесь газов:
[pic 52]
[pic 53]
[pic 54]
[pic 55]
[pic 56]
Определим газовую постоянную смеси:
[pic 57]
Определим плотность смеси при абсолютном давлении 0,9МПа и температуре 50С из уравнения Клапейрона:
[pic 58]
Определим удельный молярный объем смеси:
[pic 59]
Парциальные давления отдельных компонентов газа определяем по закону Дальтона:
[pic 60]
[pic 61]
[pic 62]
[pic 63]
[pic 64]
8. Начальные параметры 1 м3 азота – p1 и t1. Определить конечные параметры газа (V2, p2, t2), если в процессе адиабатного расширения газа его внутренняя энергия уменьшилась на ΔU, кДж. Определить удельное значение изменения энтальпии газа в процессе. Теплоемкость азота принять не зависящей от температуры.
...