Экзаменационные материалы + задачи

Экзаменационные материалы + задачи

1. Дать понятие термодинамической системы. Привести уравнения состояния идеального газа (для 1 кг идеального газа и для произвольной массы). Поясните входящие в него параметры.

2. Дать определение теплоемкости газа. Перечислить виды теплоемкостей и охарактеризовать их. Сравнить изобарную и изохорную теплоемкости.

3. Сформулируйте первый закон термодинамики. Пояснить применение закона к изопроцессам.

4. Изложите второй закон термодинамики. Поясните понятие «энтропия и энтальпия газов».

5. Дайте характеристику изобарного процесса (уравнение, ТS и PV диаграммы)

6. Опишите изохорный процесс. (уравнение, ТS и PV диаграммы)

7. Объясните изотермический процесс. (уравнение, ТS и PV диаграммы).

8. Раскройте сущность адиабатного процесса. (уравнение, ТS и PV диаграммы).

9. Опишите политропный процесс. (уравнение, ТS и PV диаграммы).

10. Охарактеризуйте круговой процесс и цикл Карно.

11. Охарактеризуйте реальные газы и пары, их отличие от идеальных. Привести уравнение состояния реального газа .

12. Дать понятия пара, сухой пар, перегретый пар, влажный пар, степень сухости пара. Поясните процесс парообразования на РV диаграмме.

13. Охарактеризовать S-h-диаграмму для водяного пара, пояснить основные изопроцессы диаграммы.

14. Дать определение двигателей внутреннего сгорания, охарактеризуйте цикл Отто.

15. Дать определение двигателей внутреннего сгорания, охарактеризуйте цикл Дизеля.

16. Дать определение двигателей внутреннего сгорания, охарактеризуйте цикл Тринклера.

17. Объясните назначение и принцип работы газотурбинных установок.

Приведител PV-диаграмму и опишите основные циклы ГТУ.

18. Опишите циклы паросиловых установок. Поясните цикл Ренкина. Объясните способы повышения экономичности ПСУ.

19. Объясните процесс истечения газа из сопла. Приведите 1 закон термодинамики для газового потока и поясните его.

20. Объясните процесс дросселирования потока газа.. Сформулируйте дроссельный эффект Джоуля-Томсона.

21. Приведите уравнения для скорости истечения газа из сопла и секундного расхода газа, поясните входящие в них величины.

22. Назначение и вид сопла Лавалля. Понятие критических параметров, уравнения для расчета критического давления и критической скорости при истечении газа.

23. Поясните обратные циклы тепловых машин. Перечислите типы холодильных установок. Объясните принцип работы компрессионной холодильной установки.

24. Поясните обратные циклы тепловых машин. Перечислите типы холодильных установок. Объясните принцип работы абсорбционной холодильной установки.

25. Дать определение компрессора: назначение, виды. Поясните принцип работы одноцилиндрического поршневого компрессора, начертите и поясните PV-диаграмму.

26. Перечислите виды теплообмена. Сформулируйте основные понятия теории теплопроводности: температурное поле, градиент температур, изотермическая поверхность.

27. Дать определение стационарного теплообмена. Запишите закон Фурье для стационарной теплопроводности (поясните величины, входящие в него и их размерности).

28. Теплопроводность плоской однослойной стенки: пояснить процесс, написать уравнения, дать понятия теплового потока и термического сопротивления.

29. Теплопроводность плоской многослойной стенки: пояснить процесс, написать уравнения, дать понятия теплового потока и термического сопротивления.

30. Тепловой поток в полом цилиндре, пояснить процесс, написать уравнения, дать понятия изотермической поверхности и температурного поля.

31. Дать определение нестационарного теплообмена. Записать дифференциальное уравнение теплопроводности для нестационарного теплообмена. Пояснить коэффициент температуропроводности.

32. Сформулировать условия однозначности нестационарного теплообмена и пояснить их.

33. Дать определение нестационарного теплообмена. Описать числа Био и Фурье.

34. Понятие конвекции. Записать уравнение Ньютона-Рихмана и пояснить его.

35. Дать понятие коэффициента теплоотдачи для конвективного теплообмена: записать формулу, от чего зависит коэффициент теплоотдачи.

36. Дать понятие теория подобия для конвективного теплообмена. Описать подобные процессы.

37. Дать понятие теория подобия для конвективного теплообмена. Описать числа подобия для конвективного теплообмена.

38. Описать теплообмен при свободной конвекции на примере вертикальной стенки. Пояснить порядок расчета теплообмена при свободной конвекции.

39. Описать теплообмен при вынужденной конвекции. Пояснить порядок расчета теплообмена при вынужденной конвекции.

40. Дать понятие теплообмена излучением между двумя телами. Записать и пояснить уравнение теплового баланса энергии излучения.

41. Поясните сложный теплообмен и процесс теплопередачи при таком обмене.

42. Сформулировать и записать закон Кирхгофа для теплового излучения (пояснить величины, входящие в него).

43. Что такое степень черноты серого тела? Записать и пояснить формулу для ее расчета.

44. Сформулировать и записать закон Стефана-Больцмана для теплового излучения (пояснить величины, входящие в него).

45. Поясните процесс теплообмена между твердыми телами. Поясните назначение процесса экранирования тел.

46. Дать определение теплообменного аппарата. Привести классификацию теплообменных аппаратов и пояснить ее.

47. Поясните принцип расчета теплообменных аппаратов по заданной тепловой эффективности. Дать понятие «водяной эквивалент» теплообменных аппаратов.

48. Поясните принцип гидравлического расчета теплообменных аппаратов.

49. Разъясните теплопередачу в прямоточных рекуперативных теплообменниках.

50. Разъясните теплопередачу в противоточных рекуперативных теплообменниках.

51. Поясните теплопередачу в регенеративных теплообменниках.

52. Дать определение топлива. Опишите состав и теплотехнические свойства топлива.

53. Охарактеризуйте основные виды топлива.

54. Поясните сущность процесса горения. Перечислите основные способы сжигания топлива.

55. Поясните принцип сжигания топлива в слоевых топках. Характеристики слоевых топок.

56. Поясните принцип сжигания топлива в факельных топках. Характеристики факельных топок.

57. Поясните принцип сжигания топлива в вихревых топках. Характеристики вихревых топок.

58. Дать определение процесса кипения. Перечислить и охарактеризовать этапы кипения. Пояснить процесс передачи теплоты при кипении.

59. Дать определение конденсации. Перечислить и охарактеризовать виды конденсации. Пояснить процесс теплопередачи при конденсации.

60. Охарактеризуйте воздействие токсичных выбросов на человека и окружающую среду.

61. Дайте понятие теплообмена в атмосфере и на поверхности Земли при солнечном излучении. Раскройте сущность явления «парниковый эффект» и его последствия.

Задачи.

1. C6H6 – бензол

C7H8 толуол

Определить массовые доли компонентов в смеси, состоящей из 400 кг бензола и 100 кг толуола.

2. Определить удельную газовую постоянную для СО₂, плотность и удельный объем при нормальных условиях.

3. В баллоне объёмом 50 л находится кислород при давлении 15 МПа и температуре 15^оС. Определите массу кислорода.

4. До какой температуры нужно нагреть газ при постоянном объеме, чтобы его давление увеличилось в два раза, если начальная температура 15°C ?

5. Смесь содержит 30 массовых долей водорода и 70 кислорода.

Определить объемный состав смеси.

6. Определить коэффициент теплопроводности кирпичной стенки печи толщиной 380 мм если температура на внутренней поверхности стенки 300 ⁰С , а на наружной 60 ⁰С. Потери теплоты через стенку q=178 Вт/м².

7. Через плоскую металлическую стенку топки котла толщиной 14 мм от газов к кипящей воде проходит удельный тепловой поток q=25000Вт/м². Коэффициент теплопроводности стали 50 Вт/м К. Определить перепад температур на поверхности стенки.

8. Определить удельный тепловой поток через бетонную стенку толщиной 300 мм если температуры на внутренней и наружной поверхности равны соответственно 15 ⁰С и -15⁰С. Коэффициент теплопроводности бетона 1,0 Вт/м К.

9. Водяной пар с параметрами: 1 МПа, 0,95 вытекает через суживающееся сопло в среду с давлением 0,2 МПа. Определить действительную скорость и расход пара на выходе из сопла, если 0,85, а

10. Определить критическое отношение давлений для гелия, а также значение критической скорости истечения газа при температуре перед соплом 20 ⁰С.

11. Идеальный цикл холодильной машины совершается в интервале температур от -15⁰ С до + 30⁰ С ю Определить холодильный коэффициент и тепло, переданной окружающей среде, если в цикле подводится 1000 кДж тепла.

12. Определить коэффициент теплопроводности кирпичной стенки толщиной 400 мм, если температура на внутренней поверхности 300^оС, а на наружной 60^о С. Потери тепла через стенку 178 Вт/м².

13. Определить коэффициент теплопроводности стальной стенки парового котла, если она покроется слоем накипи 2 мм с коэффициентом теплопроводности 1,35 Вт/м град. Толщина стального листа 16 мм, а коэффициент теплопроводности 50 вт/ м град.

14. Определить расход тепла через стенку трубы d₁/d₂ =20/30мм из жаропрочной стали, коэффициент теплопроводности которой 17,4 вт/м град, а температура внешней и внутренней поверхности 600^о С и 450^о С

15. Определить излучательную способность стенки с коэффициентом излучения С = 4,53 Вт/(м2·К⁴), если температура излучающей поверхности стенки tc = 1027 ˚C. Найти степень черноты стенки.

16. Поверхность стального изделия имеет температуру t_с = 727 ˚C и степень черноты ε = 0,7. Вычислить излучательную способность потока излучения.

17. Автомобильный радиатор передает от охлаждающей воды в окружающую среду 40 кДж/с, Средняя температура воды в радиаторе 87 ⁰С, температура наружного воздуха 37⁰ С, теплорассеивающая поверхность радиатора – 5 м²ю Определить коэффициент теплопередачи.

12 Следующая ⇒