Розділ 1. Розділ 2. Розділ 3. Розділ 4. Розділ 5. Розділ 6. Розділ 7. Розділ 8. Розділ 9. Розділ 10

Розділ 1

Задачі рівня складності A

Яка термодинамічна система називається ізольованою? \\\\\\ Система, яка не обмінюється з навколишнім середовищем ні енергією, ні субстанцією.

Що називається термодинамічною системою? \\\\\\\ Матеріальне тіло, або сукупність тіл, які перебувають у тепловій чи механічній взаємодії між собою і н. с.

Назвіть термічні параметри стану: \\\\\\ Абсолютний тиск p, питомий об’єм υ, абсолютна температура T.

Назвіть калоричні параметри стану: \\\\\\ Внутрішня енергія u, ентальпія h, ентропія s.

Фізичний зміст універсальної газової сталої: \\\\\\ Це та кількість теплоти, яку треба надати 1 кмоль ідеального газу щоб його температура підвищилася на 1 К.

Чому дорівнює питома газова стала для кисню? \\\\\\ R=R_μ/μ =8314/32=259, 8 (Дж/(кг·К)).

Який буде абсолютний тиск газу в резервуарі, якщо надлишковий тиск 40656, 5 Па а барометричний тиск 745 мм. рт. ст. \\\\\\ 140017, 5 Па.

Який об’єм займає 1 кг повітря за нормальних фізичних умов? \\\\\\ 0, 773 м³.

Яка густина азоту за нормальних умов? \\\\\\ 1, 25 кг/м³.

Обчислити питому газову сталу кисню. \\\\\\ 259, 83 (Дж/(кг·К).

При яких умовах абсолютна температура може бути від’ємною? \\\\\\ Ніколи. Буде п…ць.

В балоні міститься кисень масою 2 кг при тиску 8, 3 МПа і температурі 18 ⁰С. Обчислити місткість балона. \\\\\\ 0, 0182 м³.

Повітря масою 19, 395 кг займає об’єм 15 м³. Чому дорівнює його питомий об’єм? \\\\\\ 0, 7734 м³/кг.

Визначити абсолютний тиск пари в конденсаторі, якщо покази вакуумметра 620 мм. рт. ст. при 0 ⁰C, а барометричний тиск становить 97309 Па при цій же температурі. \\\\\\ 14619, 32 Па.

Визначити густину вуглекислого газу при тиску 101325 Па і температурі 0 ⁰C. \\\\\\ 1, 963 кг/м³.

Розділ 2

Задачі рівня складності A

Чому дорівнює теплоємність повітря при сталому об’ємі? \\\\\\ C_V=R/(k-1)=…=701, 66 Дж/(кг·К).

Наскільки відрізняється теплоємність при сталому тиску від теплоємності при сталому об’ємі для аміаку? \\\\\\ За формулою – на величину R=489 Дж/(кг·К).

Для яких із названих газів залежність теплоємності від температури зображується лінією 1-2. \\\\\\ с≈ (1, 5÷ 2, 5)R_μ - Ідеальних

В якому термодинамічному процесі з участю ідеального газу теплоємність дорівнює нулю? \\\\\\ В адіабатному.

Чому дорівнює газова стала суміші з таким масовим складом ? \\\\\\ 284, 3 Дж/(кг·К).

Яке рівняння найточніше опише залежність теплоємності від температури для NH₃ в інтервалі температур 0-1000 ⁰С? \\\\\\ с|^t₀=c₀+at/2/ рівняння поліноми. С_t=C₀+at+bt²=… C_x⁰=a+bT+cT²…nTⁿ

Як зміниться показник адіабати при збільшенні атомності газу? \\\\\\ k=(i+2)/i; (i=3, 5, 6) – загалом зменшиться.

Як можна обчислити масову теплоємність ідеального газу при сталому тиску нехтуючи залежністю її від температури? \\\\\\ с_p=k·R/(k-1).

Від 5 кг газу відведено 5 кДж теплоти. На скільки змінилась температура газу, якщо його середня теплоємність 0, 5 кДж/(кг× К)? \\\\\\ На 2 К.

Визначити питомий об’єм суміші за нормальних фізичних умов, якщо заданий її масовий склад: 7 % N₂; 8 % Н₂; 70 % СН₄; 5 % СО; і 10 % СО₂. \\\\\\ 2, 024 м³/кг.

Генераторний газ має наступний масовий склад: Н₂ = 7, 0 %; СН₄ = 2, 0 %; СО = 27, 6 %; СО₂ = 4, 8 %; N₂= 58, 6 %. Визначити молекулярну масу суміші. \\\\\\ 14, 678 кг/кмоль. 26, 7 кг/кмоль

Повітря має такий об’ємний склад: 20, 9 % кисню, 79, 1 % азоту. Обчислити густину повітря за нормальних умов. \\\\\\ 1, 287 кг/м³. (за табл. 1, 293)

Обчислити молярну масу суміші, яка складається із 5 кг СО₂ і 3 кг Н₂О. \\\\\\ 28, 54 кг/кмоль.

Обчислити питому газову сталу суміші, яка складається із азоту з парціальним об’ємом 0, 4 м³ і кисню, парціальний об’єм якого 0, 2 м³. \\\\\\ 283, 43 Дж/(кг·К).

Визначити молярну масу сухого повітря, якщо відомий його об’ємний склад – 21 % O₂ і 79 % N₂. \\\\\\ 28, 84 кг/кмоль.

Чому дорівнює сума парціальних об’ємів газової суміші? \\\\\\ Заг. об’єму суміші.

Перелічіть види теплоємності в залежності від температури істина і середня

Назвіть види теплоємності в залежності від термодинамічного процесу \\\\\\ Ізохорна, ізобарна.

Розділ 3

Задачі рівня складності A

Що означає площа фігури зображеної на рисунку? \\\\\\ Площа фігури відповідає кількості теплоти процесу (теплота підводиться).

Що називається теплотою? \\\\\\ Мікрофізична форма передачі енергії.

Що називається роботою? \\\\\\ Макрофізична форма передачі енергії.

Що таке внутрішня енергія? \\\\\\ Енергія, яка міститься в самій системі (кінет. енергія молекул і атомів газу + потенц. енергія взаємодії частинок).

Якого значення може набувати показник адіабати для 3-х атомного газу? \\\\\\ 1, 29.

За якою формулою знаходиться зміна питомої внутрішньої енергії? \\\\\\

Що таке ентальпія? \\\\\\ Повна енергія системи H=U+pV.

Суть першого закону термодинаміки: \\\\\\ Енергія нікуди не зникає, і нізвідки не виникає, вона лише переходить з однієї форми в іншу; вічний двигун І роду – неможливий.

Що означає площа під кривою процесу в P – V координатах? \\\\\\ Роботу.

Наведіть розрахунковий вираз для зміни питомої внутрішньої енергії:

Наведіть розрахунковий вираз для зміни питомої ентальпії: \\\\\\ Δ h=c_p·Δ T.

Що означає площа під кривою процесу в T – S координатах? Підведену або відведену теплоту.

Наведіть розрахунковий вираз для обчислення зміни ентропії: \\\\\\ Питома - Δ s=c_υ·ln(T₂/T₁)+ R·ln(υ ₂/υ ₁)= c_p·ln(T₂/T₁)- R·ln(p₂/p₁).

Розділ 4

Задачі рівня складності A

До якої температури слід нагріти газ при сталому об’ємі, щоб його тиск зріс в два рази, якщо початкова температура t₁ = 15 ⁰С? \\\\\\ 576, 3 К.

При ізотермічному розширенні 1 кг діоксиду вуглецю до трьохкратного збільшення об’єму виконується робота 100 кДж. Визначити температуру діоксиду вуглецю в процесі. \\\\\\ L=m·T·R·ln(V₂/V₁); T=L/(m·R·ln(V₂/V₁))=100000/( 1·(8314/44)·ln(3))=481, 73 К.

1 кг повітря з початковою температурою T₁ = 293 К і тиском p₁ = 6 бар розширюється адіабатно до p₂ = 0, 1 МПа. Визначити роботу процесу. \\\\\\ T₂= 174, 02 К; L=m·R·(T₁-T₂)/(k-1)= 1·(8314/29)·(293-174, 02)=34, 11 кДж

Яку кількість тепла треба підвести до 1 кг повітря з температурою t₁ = 15 ⁰С, щоб його об’єм при сталій температурі зріс в два рази? \\\\\\ Q=m·R·T·ln(υ ₂/υ ₁)= 1·(8314/29)·(15+273, 15)·ln(2)=57, 26 кДж.

В процесі згоряння при сталому тиску в циліндрі ДВЗ температура 1 кггазу зростає від 50 ⁰С до 1500 ⁰С. Чому дорівнює робота розширення, при умові що продукти згоряння носять фізичні властивості повітря. \\\\\\ L=m·R·(T₂-T₁) =1·(8314/29)·(1773, 15-323, 15)=415, 7 кДж.

1 кг повітря з початковою температурою t₁ = 20 ⁰С і тиском p₁ = 0, 6 МПа розширюється адіабатно до p₂ = 1 бар. Визначити зміну внутрішньої енергії в процесі. \\\\\\ T₂= 174 К; Δ u=c_υ·(T₂-T₁)=(R/(k-1))·Δ T=((8314/29)/(1, 41-1))·(174-293)=-83210 Дж.

При адіабатному розширенні температура повітря зменшується від t₁ = 20 ⁰С до t₂ = -20 ⁰С. Визначити початковий тиск повітря Р₁, якщо в кінці процесу тиск зменшується до 0, 1 МПа. \\\\\\ ; p₁=p₂·((T₁/T₂)^k/(k-1))= 100000·((293, 15/253, 15)^{1, 41/(1, 41-1)})=165617, 8 Па.

В адіабатному процесі температура повітря зменшується від t₁ = 20 ⁰С до t₂ = -20 ⁰С. Визначити тиск в кінці процесу, якщо початковий тиск p₁ = 1, 67 бар. \\\\\\ ; p₂=p₁/((T₁/T₂)^k/(k-1))= 167000/((293, 15/253, 15)^{1, 41/(1, 41-1)})=100834, 6 Па.

При адіабатному стиску температура повітря зростає від 15 ⁰С до 160 ⁰С. Визначити кінцевий тиск, якщо початковий 0, 1 МПа. \\\\\\ ; p₂=p₁/((T₁/T₂)^k/(k-1))= 100000/((288, 15/433, 15)^{1, 41/(1, 41-1)})=406476, 5 Па.

1 кг повітря ізохорно нагрівається від t₁ = 10 ⁰С до t₂ = 100 ⁰С. Визначити зміну ентропії в процесі \\\\\\ Δ s=c_υ·ln(T₂/T₁)=(8314/(29·(1, 41-1))) ·ln(373/283)=193, 1 Дж/(кг·К).

Знайти показник політропи для азоту в процесі в якому при збільшенні об’єму у 10 раз тиск зменшується у 8 раз. \\\\\\ pυ ⁿ=const; n=log₁₀8=0, 903.

У процесі політропного розширення, з показником політропи n = 0, до азоту підводиться 83, 7 кДж теплоти. Обчислити зміну внутрішньої енергії азоту. \\\\\\ Δ u=((n-1)/(n-k))·q==((0-1)/(0-1, 41))·83700=59361, 7 Дж.

0, 5 м³ кисню при тиску р₁ = 1 МПа і температурі t₁ = 30 ⁰С стискується ізотермічно до об’єму в 5 раз менше початкового. Визначити роботу стиску. \\\\\\ m=(p₁·μ ·V₁)/(R_μ·T₁)=(10⁶·32·0, 5)/(8314·303)=6, 35 кг; l=m·R·T·ln(υ ₂/υ ₁)=6, 35·(8314/32)·303·ln(1/5)=804545, 5 Дж.

0, 1 м³ повітря при тиску р₁ = 2 МПа і температурі t₁ = 20 ⁰С розширюється в циліндрі з рухомим поршнем до тиску 0, 1 МПа. Визначити кінцевий об’єм газу. Розширення в циліндрі проходить ізотермічно. \\\\\\ p₁·V₁= p₂·V₂; V₂=( p₁·V₁)/p₂=2 м³.

1 кг діоксиду сірки (SO₂) при температурі t₁ = 30 ⁰C і початковому тиску р₁ = 0, 1 МПа стискується ізотермічно до кінцевого тиску р₂ = 1 МПа. Визначити кількість теплоти, відведеної від газу. \\\\\\ Q=m·R·T·ln(p₁/p₂)=1·(8314/64, 1)·303·ln(0, 1/1)=-90492 Дж.

На рисунку зображено основні термодинамічні процеси і політропний процес з показником n = 2, 5. Назвіть лінію цього процесу. \\\\\\ a-4.

Яка із показаних ліній зображає адіабатне розширення? \\\\\\ a-2.

Запишіть рівняння зв’язку між змінними параметрами в політропному процесі, в якому теплоємність рівна нулю. \\\\\\ Адіабатний процес; .

Зобразіть в тепловій діаграмі політропу відведення теплоти в процесі з теплоємністю рівною нескінченості. \\\\\\ а-4.

На рисунку зображені основні термодинамічні процеси ідеальних газів. Назвіть лінію процесу в якому робота виконується тільки за рахунок втрати внутрішньої енергії. \\\\\\ а-3.

Зобразіть в тепловій діаграмі ізобару стиснення робочого тіла. \\\\\\ немає на малюнку (має бути протилежно до а-2).

До повітря підводиться 42 кДж теплоти, при сталому тиску. Обчислити роботу яка при цьому виконується, якщо С_р = 1, 01 . \\\\\\ (Т₂-Т₁)=q/c_p=42/1, 01=41, 6 К; l=R(Т₂-Т₁)=(8314/29)·41, 6=11921, 7.

Повітря об’ємом 3 м³ при температурі 10 ⁰С розширюється при сталому тиску із збільшенням об’єму в 1, 5 рази внаслідок підведення до нього 630 кДж теплоти. Обчислити тиск, при якому відбувається розширення газу, якщо С_р = 1, 008 . \\\\\\ V₂/V₁=T₂/T₁; T₂=1, 5·T₁=1, 5·283=424, 5 K; m=Q/(c_p·(T₂-T₁)= 630/(1, 008·(424, 5-283)=4, 417 кг; p=m·R·T/V=4, 417·(8314/29)·283/3=119454 Па.

Від повітря об’ємом 0, 1 м³ при абсолютному тиску 1 МПа і сталій температурі відводиться 126 кДж теплоти. Обчислити кінцевий об’єм. \\\\\\ Q=p₁·V₁·ln(V₂/V₁); V₂= 0, 352 м³.

Повітря при початковому тиску 0, 5 МПа адіабатно розширюється до тиску 0, 15 МПа. У скільки раз повинен при цьому зрости об’єм? \\\\\\ ; у 2, 35 р.

Газова суміш (k = 1, 38) з тиском 90 кПа адіабатно стискується до об’єму в 5 раз меншого ніж початковий. Обчислити кінцевий тиск. \\\\\\ ; 829, 5 кПа.

Повітря з початковим тиском 0, 1 МПа і температурою 15 ⁰С адіабатно стискується до тиску 0, 8 МПа. Визначити кінцеву температуру. \\\\\\ 527, 2 К.

Газ, початковий об’єм якого 6 м³, стискується політропно від тиску 1 МПа до 4 МПа і зменшенням об’єму до 2 м³. Обчислити показник політропи. \\\\\\ ; n=ln(p₁/p₂)/ln(υ ₂/υ ₁)=ln(1/4)/ln(2/6)=1, 262.

2 кг повітря при сталому абсолютному тиску 0, 2 МПа і температурі 15 ⁰C розширюється до кінцевої температури 423 К. Визначити кінцевий об’єм повітря. \\\\\\ V₁=0, 826 м³; V₂=(T₂/T₁)·V₁=(423/288)·0, 826=1, 21 м³.

12 кг повітря при абсолютному тиску 0, 6 МПа і температурі 27 ⁰C розширюється при постійній температурі об’єм при цьому зростає в 4 рази. Визначити роботу розширення. \\\\\\ L=m·R·T·ln(V₂/V₁)= 12·(8314/29)·300·ln(4)=1, 43 МДж.

3 кг повітря з початковими параметрами p₁ = 0, 1 МПа і T₁ = 300 К стискується політропно до p₂= 1, 5 МПа і T₂ = 500 К. Визначити кінцевий об’єм повітря. \\\\\\ V₂=m·R·T₂/p₂= 3·(8314/29)·500/1, 5·10⁶=0, 287 м³.

Наведіть розрахункову формулу для обчислення питомої теплоти в ізотермічному процесі. \\\\\\ q=R·T·ln(υ ₂/υ ₁)= R·T·ln(p₁/p₂)

Наведіть розрахункову формулу для обчислення теплоти в адіабатному процесі. \\\\\\ 0

Яка лінія зображає адіабатний процес? \\\\\\ a-1.

Яка лінія зображає в координатах P-V процес з показником політропи n = 0. \\\\\\ a-1.

Яка лінія зображає в координатах T–S процес з показником політропи n = 1. \\\\\\ a-4.

Як називається процес, в якому збільшення тиску в два рази супроводжується зменшенням об’єму в стільки ж разів. \\\\\\ Ізотермічний.

Чому дорівнює показник політропи для процесу, в якому збільшення температури в два рази призвело до зростання об’єму в стільки ж разів? \\\\\\ 0.

Чому дорівнює робота зміни об’єму в процесі в якому збільшення температури в два рази призвело до зростання тиску в стільки ж разів. \\\\\\ 0.

У політропному процесі з показником політропи n = 1 підведено 100 кДж теплоти, чому дорівнює виконана робота. \\\\\\ Для ізотермічного процесу l=q=100 кДж.

У політропному процесі при підведенні 100 кДж теплоти була виконана робота 100 кДж. Чому дорівнює показник політропи процесу? \\\\\\ 1 – ізотермічний процес.

Чому дорівнює теплоємність в політропному процесі з показником політропи n = 1. \\\\\\ Ізотермічний - ∞.

Для якого із процесів зображених в координатах T–S теплоємність дорівнює 0. \\\\\\ а-4.

Балон місткістю 0, 06 м³ заповнений киснем. Абсолютний тиск кисню p₁ = 10МПа при температурі t₁ = 15 ⁰C. Визначити тиск в балоні, якщо температура в балоні підвищилась до t₂ = 40 ⁰C. \\\\\\ p₂=p₁·T₂/T₁=10·313/288=10, 87 МПа.

Азот масою 0, 5 кг розширюється при сталому тиску р = 0, 3 МПа таким чином, що його температура зростає від 100 ⁰C до 300 ⁰C. Обчислити роботу зміни об’єму. \\\\\\

1 кг диоксиду вуглецю стискується ізотермічно при температурі 20 ⁰C до десятикратного зменшення об’єму. Визначити роботу стиску газу. \\\\\\ L=m·T·R·ln(V₂/V₁)=1·293·(8314/44)·ln(1/10)=-127479, 6 Дж.

При ізотермічному розширенні 1 кг диоксиду вуглецю до трьохкратного збільшення об’єму виконується робота 100 кДж. Знайдіть температуру процесу. \\\\\\ T=L/(m·R·ln(V₂/V₁))=100·10³/(1·(8314/44)·ln(3))=481, 72 K.

При адіабатному розширенні температура повітря зменшилась від t₁ = 20 ⁰C до t₂ = - 20 ⁰C. Визначити початковий тиск повітря p₁, якщо в кінці процесу тиск знижується до 0, 1 МПа. \\\\\\ p₁=p₂·((T₁/T₂)^k/(k-1))=0, 1·((293/253)^{1, 41/(1, 41-1)})= 165617, 8 Па.

Розділ 5

Задачі рівня складності A

Визначити термічний к. к. д. циклу теплового двигуна, якщо теплота, що підводиться в цикл Q₁ = 280 кДж, а корисна робота циклу \\\\\\ = 120 кДж. η =L₀/Q₁=120/280=0, 43.

Як змінюється ентропія в політропному процесі, в якому теплоємність дорівнює нулю? \\\\\\ Залишається незмінною.

Що означає заштрихована площа в прямому оборотному циклі? \\\\\\ Виконана робота.

З яких процесів складається цикл Карно? \\\\\\ 1-2 і 3-4 – ізотермічне підведення і відведення; 2-3 і 4-1 – адіабатне стискування і розширення.

Як впливає температура нагрівача на термічний ККД циклу Карно? \\\\\\ η =1-T₂/T₁ При її збільшенні ккд збільшується і навпаки.

Яких значень може набувати термічний ККД циклу Карно? \\\\\\ Теоретично – 1; практично – до 0, 86

Навести аналітичний вираз другого закону термодинаміки для необоротних циклів: \\\\\\ dS> δ q/T.

Другий закон термодинаміки для ізольованої термодинамічної системи, в якій протікають необоротні процеси. \\\\\\ Δ S> 0

Перший закон термодинаміки для ізохорного процесу \\\\\\ δ q=du=c_υ·dT.

Що означає площа фігури, яка розміщена під лінію процесу розширення в T-S координатах для даного циклу? \\\\\\ Відведену теплоту.

Розділ 6

Задачі рівня складності A

Вкажіть формулу для визначення швидкості витікання газу при критичному режимі: \\\\\\ ω _кр=

Яка максимальна швидкість газу може бути досягнута на виході із звужуючого сопла? \\\\\\ Місцева швидкість звуку.

Диференціальний ефект позитивний. Як в цьому випадку змінюється температура реального газу при дроселюванні? \\\\\\ Падає.

Як змінюється працездатність потоку при дроселюванні? \\\\\\ Корисна робота при дроселювання не виконується; питомий об’єм і ентропія зростає, змінюється температура.

Як зображується процес дроселювання в h-s – діаграмі? \\\\\\ Горизонтальна лінія вправо.

Яка посудина називається необмеженого об’єму? \\\\\\ В якої параметри на вході в сопло або отвір p, υ, T, ω, h – постійні.

За якою формулою визначається ? \\\\\\ β _кр=p_кр/p₁=(2/(k+1))^(k/(k-1).

Яким буде режим витікання газу через сопло якщо ? \\\\\\ Масова витрата зменшується до 0.

Вкажіть формулу за якою можна визначити профіль сопла? \\\\\\

Наведіть формулу для масової витрати двоатомного газу коли \\\\\\

Яким повинно бути сопло для одержання надзвукових швидкостей газу? \\\\\\ Мати розширений канал, сопло Лаваля.

Яке значення має число Маха в горловині сопла Лаваля? \\\\\\ М=1.

Що називається температурою інверсії? \\\\\\ Температура, за якої відсутній дросель-ефект.

Як змінюється температура ідеального газу при дроселюванні? \\\\\\ Не змінюється.

Якою залежністю зв’язані між собою витрата газу і перепад тиску на діафрагмі? \\\\\\

Як змінюється температура реального газу при дроселюванні якщо ? \\\\\\ Падає.

Наведіть рівняння нерозривності руху течії в диференційній формі \\\\\\

Відобразіть графік залежності масової витрати G від \\\\\\ Зростає, після значення β _кр падає.

Як за зміною ентальпії можна визначити швидкість витікання газу через сопло? \\\\\\ ω ₂₌

Яким буде режим витікання оксиду азоту (NO) через сопло, якщо тиск в посудині р₁ = 0, 3 МПа, а тиск навколишнього середовища р₂ = 0, 1 МПа? \\\\\\ β _кр=(2/(k+1))^k/(k-1)=(2/(1, 4+1))^{1, 4/(1, 4-1)}=0, 53; β =p₂/p₁=0, 1/0, 3=0, 33; режим критичний.

Вкажіть в яких межах знаходиться відношення при витіканні газів? \\\\\\ 1> β > β _кр=p_кр/p₁=(2/(k+1))^(k/(k-1): одноатомні – 0, 49; дво – 0, 528; трьох – 0, 546.

Чому дорівнює показник політропи при витіканні одноатомного газу через сопло? \\\\\\ n=k=1, 67.

Що представляє собою диференційний дросель ефект? \\\\\\ α _i= - характеристика зміни температури залежно від тиску в процесі дроселювання.

Як змінюється температура газу при дроселюванні, якщо диференційний дросель ефект додатній? \\\\\\ Падає.

Як зміниться температура газу при дроселюванні, якщо його температура більша температури інверсії? \\\\\\ Газ

Розділ 7

Задачі рівня складності A

Які машини називаються компресорами? \\\\\\ Пристрій, призначений для стиску газів або пари.

Як поділяються компресори за принципом дії? \\\\\\ Об’ємні та лопатеві або статичної та динамічної дії.

Що представляє собою індикаторна діаграма? \\\\\\ Залежність зміни тиску в циліндрі від місцеположення поршня.

Що представляє собою об’ємний ККД компресора? \\\\\\ Відношення величин об’єму всмоктуваного свіжого повітря до робочого об’єму циліндра компресора.

В якому випадку компресор може працювати в " холостому режимі"? \\\\\\ Мертва зона.

При якому значенні показника політропи проходить стискування газу в компресорі в реальних умовах? \\\\\\ n=1, 08…1, 22.

При якому значенні показника політропи проходить охолодження газу у проміжних холодильниках при багатоступінчастому стискуванні газу в компресорі? \\\\\\ Процес ізобарний, n=0.

В одноступінчатий компресор поступає 360 м³/год повітря при тиску 0, 1 МПа і температурі 290 К, яке стискується в адіабатному режимі до тиску 1 МПа. Визначити теоретичну потужність приводу компресора. \\\\\\ V₁=360/3600=0, 1 м³; = =32, 57 кДж; P=32, 57 кВт.

При адіабатному стискуванні 1 м³ повітря теоретична робота стискування 234, 5 кДж. Визначити кінцевий тиск, якщо початковий тиск 1 бар. \\\\\\ =0, 602 МПа.

В одноступінчатому компресорі адіабатно стискується повітря від р₁ = 0, 1 МПа до р₂ = 2, 0 МПа. Початкова температура повітря t₁ = 27 ⁰С. Визначити кінцеву абсолютну температуру повітря. \\\\\\ T₂= 706 K.

Визначити теоретичну роботу на привід одноступінчатого компресора при стискуванні повітря до р₂ = 12, 5 МПа. Початковий тиск р₁ = 0, 1 МПа і температура 300 К. Показник адіабати n = 1, 2. \\\\\\ =637, 9 кДж/кг.

Повітря стискується в трьохступінчатому компресорі в якому оптимальна міра підвищення тиску дорівнює 3. Визначити кінцевий тиск на виході із третьої ступені компресора. Тиск повітря на вході – 1 бар. \\\\\\ 27 бар.

1м³ кисню стискується в одноступінчатому компресорі, при цьому тиск зростає в 5 раз, а показник політропи 1, 2. Визначити кількість теплоти, яка відводиться в компресорі, якщо початковий тиск 0, 1 МПа. \\\\\\ =184, 6 кДж; Q= 92, 3 кДж.

Розділ 8

Задачі рівня складності A

Теплота згоряння 1кг дизельного палива 42000 . Визначити роботу, яку можна отримати за рахунок цього палива при використанні його в тепловому двигуні з к. к. д. 40 %. \\\\\\ Q=42·10⁶·1=42·10⁶Дж; L=Q·η =42·10⁶·0, 4=16, 8 МДж.

В циклі двигуна внутрішнього згоряння з ізохорним підведенням теплоти підвищення тиску в процесі стиску b = 16. Визначити міру стискування e. Робоче тіло – повітря. \\\\\\

В циклі двигуна внутрішнього згоряння з підведенням теплоти при сталому об’ємі міра стискування e = 7, 25. Визначити термічний к. к. д. циклу. Робоче тіло – повітря. \\\\\\ η = 0, 547.

В циклі двигуна внутрішнього згоряння з ізохорним підведенням теплоти міра стискуванння e = 7, 25. Визначити кількість підведеної питомої теплоти в цикл, якщо в процесі відведення теплоти температура зменшується від 400 ⁰С до 100 ⁰С. Робоче тіло – повітря. \\\\\\ q₂=c_υ·(T₄-T₁)=(400-100)·286, 7/(1, 4-1)=215025 Дж/кг; η = 0, 547; q₁=q₂/(1-η ) =215025/(1-0, 547)=474, 67 кДж/кг.

Визначити термічний к. к. д. циклу ГТУ з ізобарним підведенням теплоти, якщо міра підвищення тиску b = 8. Робоче тіло – двоатомний газ. \\\\\\ η = 0, 448.

Визначити термічний к. к. д. циклу ГТУ з підведенням теплоти при постійному тиску підводиться 500 кДж/кг теплоти, а корисна робота 255 . Робоче тіло – повітря. \\\\\\ η =l_ц/q₁=255/500=0, 51.

Термічний к. к. д. ГТУ з ізобарним підведенням теплоти = 0, 51. Визначити міру підвищення тиску. Робоче тіло двоатомний газ. \\\\\\ β = 12, 14.

Для циклу поршневого двигуна внутрішнього згоряння з підводом теплоти при p = const визначити корисну роботу циклу, якщо задано: t₁= 70 ⁰С; міра стиску e = 12; міра попереднього розширення r = 1, 67. Робоче тіло – повітря. Теплоємність прийняти постійною. \\\\\\ T₃=T₁·ε ^k-1·ρ =343·12^{1, 4-1}·1, 67=1547, 7 K; T₂=T₃/ρ =1547, 7/1, 67=926, 76 K; q₁=(T₃-T₂)·k·R/(k-1)=(1547, 7-926, 76)·1, 4·286, 7/(1, 4-1)=623083, 7 Дж; η = 0, 586; l=q₁·η =623083, 7·0, 586=365127 Дж.

Для циклу поршневого двигуна внутрішнього згоряння з підводом теплоти при p = const визначити кількість відведеної питомої теплоти, якщо задано: t₁ = 70 ⁰С; міра стискування e = 12; мірапопереднього розширення r = 1, 67. Робоче тіло – діоксид вуглецю. Теплоємність прийняти постійною. \\\\\\ T₃=T₁·ε ^k-1·ρ =343·12^{1, 29-1}·1, 67=1178 K; T₂=T₃/ρ =1547, 7/1, 67=705 K; q₁=(T₃-T₂)·k·R/(k-1)=( 1178-705)·1, 29·(8314/44)/(1, 29-1)=397, 1 кДж/кг; η = 0, 472; =209, 6 кДж/кг.

Для ідеального циклу поршневого двигуна внутрішнього згоряння з підводом теплоти при υ = const визначити отриману роботу, якщо задано t₁ = 20 ⁰С; міра стискування e = 5, 6; міра підвищення тиску l = 3, 33. Робоче тіло – азот. Теплоємність не залежить від температури. -----Для ідеального циклу поршневого двигуна внутрішнього згоряння з підводом теплоти при υ = const визначити отриману роботу, якщо задано p₁ = 0, 1 МПа; t₁ = 20 ⁰С; степінь стискування e = 3, 6; степінь підвищення тиску l = 3, 33; k = 1, 4. Робоче тіло – азот. Теплоємність прийняти постійною. \\\\\\ =469, 6 кДж/кг.

Визначити витрату повітря системі охолодження двигуна внутрішнього згорання потужністю N = 75 кВт, якщо теплота, яка відводиться при сталому тиску становить 75 % роботи двигуна, а температура повітря підвищується на 15 ⁰C. \\\\\\ L=75·10³ Дж; Q=L·0, 75=75·10³·0, 75=56250 Дж; m=Q/(c_p·(T₂-T₁))= =3, 737 кг; G=3, 737 кг/с або 13453 кг/год.

В циліндрі дизеля міра стиску ε = 16. Визначити температуру t₂ в кінці стиску, якщо на початку процесу t₁ = 80 ⁰C. Показник адіабати k = 1, 4. \\\\\\ T₂= T₁·(V₁/V₂)^k-1=353·(16)^{1, 4-1}=1070, 1 К.

В циліндрі газового двигуна внутрішнього згорання робоча суміш стискується з підвищенням температури від 80 ⁰C до 450 ⁰C. Визначити показник політропи стиску, якщо міра стиску в двигуні V₁/V₂ = 8. \\\\\\ =1, 345.

Розділ 9

Задачі рівня складності A

Назвіть елементарні способи переносу теплоти в просторі \\\\\\ Теплопровідність, конвекція і теплове випрмінювання.

Що називається температурним полем? \\\\\\ Сукупність значень темп-ри для всіх точок простору в даний момент часу.

Що таке температурний градієнт? \\\\\\ Вектор, спрямований по нормалі до ізотермічної поверхні убік зростання температури і чисельно рівний похідній температури по цьому напрямку.

Що називається тепловим потоком? \\\\\\ Кількість теплоти, що проходить за одиницю часу через довільну поверхню.

Густина теплового потоку характеризує: \\\\\\ Тепловий потік, віднесений до одиниці поверхні.

Густина теплового потоку визначається за формулою: \\\\\\ Q/F.

Назвати одиниці вимірювання теплового потоку: \\\\\\ Вт.

Назвіть одиниці вимірювання густини теплового потоку \\\\\\ Вт/м².

Що представляє собою теплопровідність? \\\\\\ Перенос тепла при безпосередньому контакті тіл або частин тіла, що мають різні температури.

Теплота у твердих тілах передається тільки: \\\\\\ Теплопровідністю.

Теплота у рідких тілах передається; \\\\\\ Теплопровідністю, конвекцією.

Теплота у газоподібних тілах передається; \\\\\\ Теплопровідністю, конвекцією, випромінюванням.

Теплота у вакуумі передається; \\\\\\ Випромінюванням.

Теплота може поширюватись: \\\\\\ Теплопровідність, конвекція і теплове випромінювання.

Теплота передається тільки теплопровідністю в: \\\\\\ твердих тілах.

Малі значення коефіцієнта теплопровідності характерні: \\\\\\ Для газів.

Високі значення коефіцієнта теплопровідності характерні: \\\\\\ Для металів.

Теплоізолятори це є: \\\\\\ матеріали з Малими значеннями коефіцієнта теплопровідності

Густина теплового потоку при проходженні через плоску багатошарову стінку при відсутності внутрішніх джерел теплоти: \\\\\\ або

Напишіть рівняння температурного поля в плоскій одношаровій стінці. \\\\\\

Запишіть рівняння температурного поля в циліндричій стінці \\\\\\

Запишіть основний закон теплопровідності. \\\\\\

Що представляє собою коефіцієнт теплопровідності? \\\\\\ , Вт/(м·К)

Навести формулу для визначення термічного опору плоскої одношарової стінки. \\\\\\ R_λ=δ /λ, (м·К)/Вт.

Наведіть формулу для визначення термічного опору циліндричної одношарової стінки. \\\\\\ R_lλ=(1/2λ )·ln(d₂/d₁), (м²К)/Вт

Аналітичний вираз закону Фур’є має вигляд: \\\\\\

Коефіцієнт теплопровідності це є: \\\\\\ , Вт/(м·К)

Розмірність коефіцієнта теплопровідності: \\\\\\ Вт/(м·К)

Густина теплового потоку через плоску стінку визначається за формулою: \\\\\\ q=(t₁-t₂)/(δ /λ ).

Густина теплового потоку через плоску двошарову стінку визначається за формулою: \\\\\\ q=(t₁-t_(n+1))/Σ (δ _i/λ _i)

Тепловий потік через циліндричну стінку визначається за формулою: \\\\\\ q=π (t₁-t₂₎)/((1/2λ )ln(r₂/r₁)).

Тепловий потік через циліндричну двохшарову стінку визначається за формулою: \\\\\\ q=π (t₁-t_(n+1))/Σ ((1/2λ _i)ln(r_i+1/r_i))

Знайти термічний опір плоскої стінки, якщо при температурному напорі 240 ⁰С через неї проходить тепловий потік 178 Вт/м². \\\\\\ R=Δ t/q=240/178=1, 348 (м²·К)/Вт.

Визначити коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки товщиною 50 мм, якщо густина теплового потоку через неї 100 Вт/м², а різниця температур на її поверхнях 20 градусів: \\\\\\ λ =q·δ /Δ t=100·0, 05/20=0, 25 Вт/(м·К).

Розділ 10

Задачі рівня складності A

Що називається конвективним теплообміном? \\\\\\ Спільний процес конвекції і теплопровідності. Передача теплоти під час руху рідини або газу.

Що представляє собою тепловіддача? \\\\\\ Теплообмін між поверхнею твердого тіла і рідиною (газом).

Що представляє собою коефіцієнт тепловіддачі? \\\\\\ Чисельно дорівнює густині теплового потоку, яка передається від поверхні твердого тіла до рідини (газу) або від рідини до поверхні твердого тіла при різниці температур в 1 К.

Вкажіть одиниці вимірювання коефіцієнта тепловіддачі: \\\\\\ Вт/(м²·К)

Напишіть основне рівняння тепловіддачі: \\\\\\ Q=α ·(t_c-t_p)·F.

Що представляє собою вільна конвекція? \\\\\\ З’являється під дією неоднорідного поля зовнішніх сил прикладених до рідини всередині системи.

Що представляє собою вимушена конвекція? \\\\\\ Під дією зовн. поверхн. сил (насос, вітер) прикладених на границях системи, або масових сил, або за рахунок запасу кінетичної енергії.

Тепловий потік при тепловіддачі визначається за формулою: \\\\\\ Q=α ·(t_c-t_p)·F

Закон Ньютона-Ріхмана визначається формулою: \\\\\\ Q=α ·(t_c-t_p)·F

Конвекцією називається: \\\\\\ Процес переносу теплоти при переміщенні макрооб’ємів рідини або газу у просторі з області з одною температурою в область з іншою.

Природна конвекція це: \\\\\\ З’являється під дією неоднорідного поля зовнішніх сил прикладених до рідини всередині системи.

Вимушена конвекція це: \\\\\\ Під дією зовн. поверхн. сил (насос, вітер) прикладених на границях системи, або масових сил, або за рахунок запасу кінетичної енергії.

Ламінарний рух це: \\\\\\

Турбулентний рух це: \\\\\\

Критерій Рейнольдса характеризує: \\\\\\ Відношення сил інерції до сил в’язкого тертя в рухомому потоці. Режим руху теплоносія при вимушеній конвекції.

Критерій Грасгофа характеризує: \\\\\\ Відношення підіймальної сили, яка виникає внаслідок різниці густин в окремих точках неізотермічного потоку до тертя. Режим руху теплоносія при вільній конвекції.

Критерій Прандтля характеризує: \\\\\\ Відношення в’язких і температурних властивостей теплоносія. Хар-є фіз. власт. теплоносія.

Коефіцієнт тепловіддачі визначається з рівняння: \\\\\\ α =Q/(F·Δ t).

Число Нуссельта визначається з рівняння подібності, яке в загальному має вигляд: \\\\\\ Nu=C·(Gr·Pr)ⁿ(Pr_p/Pr_c)^{0, 25}.

Критерій Рейнольда визначається з рівняння: \\\\\\ Re=w·l(d)/υ _p

Критерій Прандтля визначається з рівняння: \\\\\\ Pr=υ /a

За якою формулою визначається коефіцієнт об’ємного розширення газів \\\\\\ β =1/T

Критеріальне рівняння для процесу в якому відбувається вимушена конвекція. \\\\\\ Nu=C·ReⁿPr^m

Визначити необхідну температуру поверхні труби для опалення гаражу, якщо необхідний тепловий потік 850 Вт, діаметр труби складає 36 мм, довжина труби 7 м. Коефіцієнт тепловіддачі від поверхні труби до повітря 18 Вт/(м·К). Температура повітря 20^оС. \\\\\\ F=π ·d·l=0, 792 м²; Q=α ·(t_c-t_p)·F; t_c= t_p+Q/(α ·F)=79, 65 °C.

Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до оточуючого її повітря a = 12 Вт/(м·К), густина теплового потоку - 500 Вт/ м², при температурі повітря 20^оС. Визначити температуру стінки. \\\\\\ q=α (t_c-t_p); t_c= t_p+q/α =61, 66 °C

Тепловіддача це є: \\\\\\ Теплообмін між поверхнею твердого тіла і рідиною (газом).

При передачі теплоти конвективно перенесення теплоти відбувається за рахунок: \\\\\\

Теплота передається конвективно в; \\\\\\

12 3 4 Следующая ⇒