![]()
|
|||||||
Розділ 1. Розділ 2. Розділ 3. Розділ 4. Розділ 5. Розділ 6. Розділ 7. Розділ 8. Розділ 9. Розділ 10Розділ 1 Задачі рівня складності B
Наскільки відрізняється питома газова стала водню від питомої газової сталої кисню? \\\\\\ більша на 3897, 42 (Дж/(кг·К).
Два кисневих балони однакового об’єму сполучені між собою трубою. Вичисліть тиск який встановиться в обох балонах при t = 26
Чому дорівнює молярна маса газу, якщо в посудині місткістю 1л при температурі 15
273 м3 ідеального газу нагрівається при сталому тиску від 546 до 547 К. Визначити на скільки зміниться об’єм газу. \\\\\\ Збільшиться на 0, 5 м3.
0, 37·10-3 кг газоподібної органічної речовини при температурі 400 К і абсолютним тиском 0, 0958 МПа займають об’єм 292·10-6м3. Встановіть назву речовини. \\\\\\ μ =44; Вуглекислий газ СО2 або пропан С3Н8.
Резервуар місткістю 4 м3 наповнений вуглекислим газом (СО2). Обчислити масу газу, якщо надлишковий тиск газу в резервуарі 40 кПа, температурі 80 0С, а барометричний тиск 102, 4 кПа. \\\\\\ 8, 536 кг.
В балоні масою 117 кг і місткістю 100 л знаходиться кисень при температурі 20 0С. Визначити тиск кисню в балоні, якщо маса порожнього балону 102 кг. \\\\\\ 11424605 Па.
Обчислити масу випущеного повітря із балона, якщо місткість балона 200 л, початковий тиск в балоні 2, 26 МПа, кінцевий – 1, 86 МПа. Початкова температура t1 = 99 оС. \\\\\\
Визначити масу кисню в балоні об’ємом 56 л, якщо надлишковий тиск 1, 1 МПа, а атмосферний 740 мм. рт. ст. при 20 0C. \\\\\\ 0, 879 кг.
При автогенному різанні металу витрачається кисень із балона місткістю 50 л. Початковий абсолютний тиск кисню 12 МПа і температура 27 0C, кінцевий абсолютний тиск 6 МПа і температура 17 0C. Визначити витрату кисню. \\\\\\ Витрата=3, 714 кг.
В закритій посудині міститься повітря під тиском 750 мм. рт. ст. і температурі t1 = 20 0C. На скільки знизиться тиск в посудині, якщо його охолодити до t2 = -30 0C. \\\\\\ На 17060, 86 Па.
В резервуарі об’ємом 1 м3 міститься повітря при тиску 0, 5 МПа і температурі 20 оС. Обчислити масу повітря: \\\\\\ 5, 929 кг.
Розділ 2 Задачі рівня складності B
У скільки разів теплоємність при сталому тиску більша за теплоємність при сталому об’ємі для кисню? \\\\\\ У величину k=1, 41.
Чому дорівнює молярна маса газової суміші з таким об’ємним складом
До газової суміші входить 11, 1 %мас. водню і 89, 9 %мас. кисню. Який її об’ємний склад? \\\\\\ rH2=0, 664; rO2=0, 336.
Визначити питому газову сталу гримучого газу, який складається із 11, 1 %мас. водню і 89, 9 %мас. кисню: \\\\\\ 695 (Дж/(кг·К)).
Визначити густину газової суміші за норм. умов з таким об’ємним складом Генераторний газ має наступний об’ємний склад, % об. : Н2 = 5, 0; СН4 = 3, 0; СО = 28, 6; СО2 = 5, 8; N2 = 57, 6. Визначити масову частку СО: \\\\\\ 0, 271.
Об’ємний склад сухих продуктів згоряння палива (які не вміщують водяних парів) наступний СО2=12, 3%; О2=7, 2%; N2=80, 5%. Визначити їх густину за нормальних умов. \\\\\\ 1, 35 кг/м3.
Аналіз продуктів згоряння палива показав наступний їх об’ємний склад:
Визначити газову постійну суміші, якщо об’ємний склад суміші наступний СО2=12 %; СО =1 %; N2 = 74 %; Н2 = 13 %. \\\\\\ 313, 26 (Дж/(кг·К)).
Визначити молярну частку водяної пари, якщо масовий склад суміші наступний: СО2= 12 %; СО = 1 %; Н2О = 6 %; О2 = 7 %; Н2 = 74 %. \\\\\\ 0, 88%.
Аналіз продуктів згоряння палива показав наступний їх об’ємний склад:
Визначити газову постійну суміші газів, яка складається з 1 м3 генераторного газу і 1, 5 м3 повітря, взятих за нормальних умов. Густину генераторного газу
В закритій посудині місткістю 0, 1 м3 міститься кисень при 0 0С і тиску 760 мм. рт. ст. Визначити кількість теплоти яка потрібна для нагрівання кисню на 200 0С. Залежністю теплоємності від температури знехтувати. \\\\\\ 18, 1 кДж.
Газова суміш складається із вуглекислого газу, азоту, кисню, маси яких відповідно такі: 2 кг, 1 кг і 0, 5 кг. Обчислити густину суміші при температурі 27 0С і тиску 147 кПа. \\\\\\ 2, 13 кг/м3.
До якого тиску слід стиснути суміш масою 8 кг, яка складається із 18 % СО2, 12 % О2, 70 % N2 по масі, щоб при температурі 180 0С, вона займала об’єм 4 м3. \\\\\\ 247 кПа. Розділ 3 Задачі рівня складності B
Запишіть перший закон термодинаміки для ізотермічного процесу з участю ідеального газу в інтегральній формі: \\\\\\ q1-2=∫ 12pdυ; δ q=pdυ.
Обчислити зміну внутрішньої енергії при нагріванні 5кг кисню в ізобарному процесі від 20 0С до 60 0С \\\\\\
Обчислити зміну ентальпії в ізобарному процесі 4кг азоту, якщо початкова температура газу 25 0С, кінцева температура 80 0С. \\\\\\
Запишіть рівняння І–го закону термодинаміки для процесу в якому теплоємність рівна нулю в диференційній формі. \\\\\\ 0=du+δ l; du=-δ l.
Запишіть рівняння першого закону термодинаміки через ентальпію в інтегральній формі для політропного процесу в якому n = 0. \\\\\\ q1-2=
Що таке ентропія? \\\\\\ Це такий параметр стану, диференціал котрого дорівнює відношенню нескінченно малої кількості тепла в елементарному зворотному процесі до абсолютної температури Т, яка на нескінченно малій дільниці процесу є сталою величиною.
Дайте визначення ентропії. \\\\\\ Це такий параметр стану, диференціал котрого дорівнює відношенню нескінченно малої кількості тепла в елементарному зворотному процесі до абсолютної температури Т, яка на нескінченно малій дільниці процесу є сталою величиною.
Записати формулу для визначення зміни питомої внутрішньої енергії в політропному процесі. \\\\\\ Δ u=q·((n-1)/(n-k))=l·((n-1)/(1-k)); Δ u=cυ ·(T2-T1).
Обчислити зміну внутрішньої енергії 2 кг азоту в політропному процесі з показником політропи n = 1. \\\\\\ 0.
При стискуванні 3 кг метану (СН4) затрачена робота 800 кДж, при цьому внутрішня енергія збільшилась на 595 кДж. Визначити на скільки зменшилась температура газу. Теплоємність метану вважати незалежною від температури. \\\\\\
При розпаді 1 кг урану в реакторі атомної електростанції кількість теплоти, яка виділяється 22, 9·106кВт·год. Визначити яку кількість кам’яного вугілля з теплотою згорання 29300 кДж/кг потрібно для отримання такої ж кількості теплоти. \\\\\\
Розділ 4 Задачі рівня складності B
Опалювальний радіатор віддає оточуючому повітрю 3060 кДж теплоти за годину. Наскільки градусів підвищиться температура повітря на протязі години в кімнаті об’ємом 60 м3, якщо знехтувати втратою теплоти в навколишнє середовище. Початкова температура повітря в кімнаті 15 0С, барометричний тиск 0, 1 МПа. Теплоємність вважати незалежною від температури. \\\\\\ m=p·V·μ /(Rμ ·T)=0. 1·106·60·29/(8314·288)=72, 67 кг; T2 -
Яка кількість теплоти необхідна для ізобарного нагрівання при р = 0, 1 МПа, 1 м3 повітря від 15 0С до 300 0С. залежність теплоємності від температури не враховувати. \\\\\\ m=p·V·μ /(Rμ ·T)=0. 1·106·1·29/(8314·288)=1, 21 кг; Q=m·(k·Rμ /(μ (k-1)))·(T2-T1)= 1, 21·(1, 41·8314/(29(1, 41-1)))·(573-288)=350 кДж.
В процесі ізобарного розширення 1 кг кисню підводиться 250 кДж тепла. Яку роботу виконує при цьому газ, якщо в процесі розширення його температура знижується на 100 0С. Теплоємність вважати незмінною. \\\\\\ Q=Δ U+L; Δ U= m·(Rμ /(μ (k-1)))·Δ T= 1·(8314/(29(1, 41-1)))·(-100)=-69924 Дж; L=Q-Δ U=250000+69924=320 кДж.
1 кг повітря в процесі розширення з підведеннями 100 кДж теплоти виконує роботу 70 кДж. Визначити зміну температури газу, нехтуючи залежністю теплоємності від температури. \\\\\\ Δ U=Q-L=100-70=30 кДж; Δ T=Δ U/(m·R/(k-1))= 30000/(1·(286, 7/(1, 41-1))=42, 9 K.
В закритому резервуарі міститься повітря при абс. тиску 750 мм. рт. ст. і температурі 20 0С. Визначити наскільки знизиться тиск в резервуарі, якщо його охолодити до температури t2 = -30 0С. \\\\\\ p2=p1·T2/T1=96587·243/293=80105 Па; Δ =96587-80105=16482 Па.
В циліндрі з рухомим поршнем розширюється 0, 3 м3 повітря при постійному тиску 0, 5 МПа, виконуючи роботу 100 кДж. Визначити кінцеву температуру повітря, якщо початкова t1 = 10 0С. \\\\\\ m=p·V·μ /(Rμ ·T)=0, 5·106·0, 3·29/(8314·10)=1, 848 кг; L=m·R·Δ T; Δ T=L/m·R=100000/1, 848·286, 7=188, 75 K; T2=94, 25 K.
Теплота, яка підводиться до 1 кг повітря в ізобарному процесі, витрачається на зміну внутрішньої енергії і на виконання роботи. Визначити кількість теплоти, яка підводиться до 1 кг повітря, якщо робота розширення становить 30кДж. \\\\\\ Δ T=L/m·R=30000/1·286, 7=104, 64 K; Q=m·R·k/(k-1)Δ T=(1, 41/(1, 41-1))·30000=103, 17 кДж.
Визначити, яка частина теплоти, яка підводиться до одноатомного газу в ізобарному процесі витрачається на підвищення його температури. \\\\\\ 1/k=1/1, 67=0, 6.
1кг вуглекислого газу (СО2) стискується ізотермічно при температурі 20 0С до десятикратного зменшення об’єму. Яка кількість теплоти відводиться в процесі. \\\\\\ Q=m·R·T·ln(υ 2/υ 1)=1·(8314/44)·293·ln(1/10)=-127479, 6 Дж.
При ізотермічному стискуванні 5 м3 азоту відводиться 600 кДж тепла. Визначити кінцевий абсолютний тиск газу p2, якщо початковий p1 = 0, 8 бар. \\\\\\ q=p1·V1·ln(p1/p2); p2=
1 кг повітря з початковою температурою t1 = 20 0С і тиску p1 = 0, 6 МПа розширюється адіабатно до тиску p2 = 1 бар. Визначити температуру в кінці процесу. \\\\\\ T2=
1 м3 повітря адіабатно стискується до трикратного зменшення об’єму. Визначити роботу стиску, якщо p1 = 1 бар, t1 = 0 0С. \\\\\\
1 м3 повітря адіабатно стискується до трикратного зменшення об’єму. Визначити температуру в кінці стиску, якщо початкова складала 25 оС. \\\\\\ T2= T1·(V1/V2)k-1=298·(3)1, 41-1=467, 6 K.
1 кг повітря з початковою температурою t1 = 20 0С і тиском p1 = 6 бар розширюється адіабатно до p2 = 0, 01 МПа. Визначити роботу розширення. \\\\\\ T2=
В балоні міститься вуглекислий газ (СО2), надлишковий тиск якого p1 = 29 бар і температура t1 = 20 0С. Визначити тиск газу в балоні після того, як було випущено половину газу. Барометричний тиск pб = 750 мм. рт. ст. \\\\\\
1кг азоту стискується адіабатно, при цьому його тиск зростає від 1 бар до 10 бар, а виконана робота 208 кДж. Обчисліть кінцеву температуру газу. \\\\\\ T2=
При адіабатному стиску 3 кг кисню затрачається робота 45 кДж. Визначити кінцеву температуру газу, якщо початкова t1 = 0 0С. \\\\\\ Δ T=T1-T2=L/m·R=-45000/3·(8314/32)=-57, 7 K; T2= T1-Δ T=273+57, 7=330, 7 K.
0, 5 кг повітря політропно стискується від 1 бар до 8 бар, при цьому температура його зростає від 18 0С до 180 0С. Визначити показник політропи. \\\\\\
До 1 кг азоту при політропному розширенні підводиться 100 кДж теплоти, при цьому виконується робота 150 кДж. Визначити кінцеву температуру газу, якщо початкова 15 0С. \\\\\\ Δ U=Q-L=100-150=50 кДж; Δ T=Δ U/(m·R/(k-1))=50·103/(1·(8314/28)/(1, 41-1))=69 K; T2=288+69=357 K.
Повітря в циліндрі поршневого компресора стискується політропно при n = 1, 25 з підвищенням тиску від 0, 3 МПа до 9 бар. Визначити роботу стиску 1 кг повітря при початковій температурі 25 оС. \\\\\\ V1=m·R·T1/p1=1·286, 7·298/0, 3·106=0, 285 м3; L=
В процесі політропного стиску, тиск 2, 5 м3 повітря зростає від p1 = 1, 2 бар до p2 = 0, 6 МПа, при цьому температура підвищується від t1 = 70 0С до t2 = 160 0С. Визначити роботу стиску. \\\\\\
При політропному стиску 2, 5 м3 повітря, тиск зростає від 0, 12 МПа до 6 бар, при цьому температура зростає від 30 0С до 160 0С. Визначити теплоту процесу. \\\\\\
3 кг діоксиду вуглецю стискуються політропно з підвищенням тиску від 0, 1 МПа до 1 МПа. Визначити зміну ентропії, якщо показник політропи n = 1, 25 \\\\\\
Яка кількість теплоти відводиться від 100 кг газу в політропному процесі, якщо температура газу збільшується на 100 0С, а середня теплоємність в даному процесі мінус 1000
Оксид сірки в кількості 5 м3 розширюється політропно від тиску р1 = 0, 34 МПа і температури t1 = 64 0С до тиску р2 = 0, 15 МПа. Об’єм, що займає при цьому повітря, становить 12 м3. Визначити кінцеву температуру суміші. \\\\\\
0, 1 м3 аміаку (NH3) при тиску р1 = 2 МПа і температурі t1 = 20 0С розширюється в циліндрі з рухомим поршнем до тиску 0, 1 МПа. Визначити кінцеву температуру газу, якщо розширення газу адіабатне. \\\\\\ T2=
0, 1 м3 оксид азоту (NO) при тиску р1 = 2 МПа і температурі t1 = 20 0С розширюється в циліндрі з рухомим поршнем до тиску 0, 1 МПа. Визначити роботу виконану газом, якщо процес відбувається без теплообміну з навколишнім середовищем. \\\\\\ T2=
Діоксид азоту (NO2) в кількості 3 м3 розширюється політропно від тиску р1 = 0, 54 МПа і температури t1 = 45 0С до тиску р2 = 0, 15 МПа. Об’єм, що займає при цьому газ, становить 10 м3. Визначити кількість підведеної теплоти. \\\\\\ n
Визначити кількість теплоти, яка необхідна для нагрівання повітря в балоні 12, 5 м3 при температурі 20 0С і тиску 1 МПа до температури 180 0С. Теплоємність повітря прийняти Сυ = 722, 6
При ізотермічному стискуванні азоту масою 2, 1 кг, взятого при температурі 60 0С і тиску 0, 1 МПа, відводиться 340 кДж теплоти. Обчислити кінцевий об’єм повітря. \\\\\\ V1=m·Rμ ·T1/(p1·μ )=2, 1·8314·333/(105·28)=2, 07 м3; V2=
Повітря об’ємом 1, 5 м3 політропно стискується від тиску 0, 1 МПа і температури 17 0С до тиску 0, 7 МПа і температури 100 0С. Обчислити роботу зміни об’єму. \\\\\\
В ідеальному двоступінчатому компресорі повітря стискується до 2 МПа. Обчислити температуру в кінці стискування в першій ступені, якщо температура зовнішнього повітря 15 0С, а початковий тиск 0, 1 МПа. Стискування відбувається з показником політропи n = 1, 2. \\\\\\ λ =
В політропному процесі температура повітря зменшується від 120 0C до 50 0C. При цьому до повітря підводиться 60 кДж/кг теплоти. Визначити показник політропи. Теплоємність повітря прийняти рівною Cυ = 0, 72
Яка кількість теплоти потрібна для нагрівання при постійному тиску p = 0, 1 МПа1 м3 азоту від 15 0C до 300 0C. Залежністю теплоємності від температури знехтувати. \\\\\\ m=p1·V1·μ /(Rμ ·T1)=1, 169 кг; Q=m·cp·(T2-T1)= 1, 169·(8314·1, 41/(1, 41-1))·(300-15)=9, 526 МДж.
1 кг повітря в процесі розширення з підведенням 100 кДж теплоти виконує роботу 70 кДж. Визначити зміну температури в процесі, нехтуючи залежністю теплоємності від температури. \\\\\\ Δ U=Q-L=100-70=30 кДж; Δ T=Δ U/(m·R/(k-1))=30000/(1·286, 7/(1, 41-1))=42, 9 K.
В посудині об’ємом 1 м3 міститься повітря при тиску 0, 5·106Па і температурі 20 0C. Як зміниться температура повітря, якщо до нього підвести 175 кДж теплоти? \\\\\\ m=p1·V1·μ /(Rμ ·T1)=5, 949 кг; Δ T=Q/(m·R/(k-1))=175000/(1·286, 7/(1, 41-1))=250, 3 K.
В балоні об’ємом 15 л міститься повітря при тиску 0, 4 МПа і температурі 30 0C. Яка стане температура повітря t2 при підведенні до нього 16 кДж теплоти. \\\\\\ m=p1·V1·μ /(Rμ ·T1)=0, 069 кг; Δ T=Q/(m·R/(k-1))=16000/(1·286, 7/(1, 41-1))=22, 9 K; t2=30+22, 9=52, 9 °C.
Повітря маса якого 2 кг при тиску р1 = 1 МПа і температурі t1 = 300 0C розширюється адіабатно таким чином, що його об’єм зростає в 5 раз. Обчислити кінцеву температуру t2. \\\\\\ T2= T1·(V1/V2)k-1= 573·(1/5)1, 41-1=296, 2 K; t2=23, 05°C.
Повітря з початковою температурою t1 =20 0C і початковим тиском р1 = 0, 09 МПа стискується до тиску р2 = 0, 81 МПа температура в кінці стиску t2 = 150 0C. Обчислити показник політропи. \\\\\\
1 кг повітря з початковою температурою t1 = 20 0C і тиску р1 = 0, 6 МПа розширюється адіабатно до р2 = 0, 1 МПа. Визначити роботу процесу. \\\\\\ V1=m·Rμ ·T1/(p1·μ )=1·8314·293/(0, 6·106·29)=0, 14 м3; L Розділ 5 Задачі рівня складності B
Визначити кількість відведеного тепла в циклі теплового двигуна, якщо підведена теплота Q1 = 280 кДж, а корисна робота циклу Lo = 120 кДж. \\\\\\ Q2=Q1-L0=280-120=160 кДж.
Цикл Карно здійснюється з участю 1 кг повітря в інтервалі температур 927 0С і 27 0С. Теплота, що підводиться в цикл Q1 = 30 кДж. Визначити корисну роботу циклу. \\\\\\ η =1-T2/T1=1-300/1200=0, 75; L0=Q1·η =30·0, 75=22, 5 кДж.
В циклі Карно, який здійснюється 1 кг повітря в інтервалі температур 927 0С і 27 0С, знайти максимальний тиск, якщо мінімальний тиск 1 бар і теплота, що підводиться в цикл Q1 = 30 кДж. \\\\\\ η =1-T2/T1=1-300/1200=0, 75; Q2=Q1·(1-η )= 30·(1-0, 75)=7, 5 кДж; p4=
В циклі Карно підведення теплоти відбувається при температурі t1 = 1200 0С, корисна робота циклу 265 кДж. Визначити мінімальну температуру циклу, якщо відносна зміна об’ємів 1 кг повітря в ізотермічних процесах дорівнює 3. \\\\\\ Q1=m·R·T1·ln(υ 2/υ 1)=1·286, 7·1473·ln(3)=463954 Дж; η =L0/Q1=265000/463954=0, 571; T3=(1-η )·T1=(1-0, 571)·1473=631, 66 К.
Для циклу Карно, який здійснюється в інтервалі температур від 100 0С до 0 0С і тисків від 10 бар до 1 бар визначити теплоту, яку підводиться в циклі до 1 кг робочого тіла в якості якого взято азот. \\\\\\ p2=p3·((T2/T3)k/(k-1))=105·((373/273)1, 4/(1, 4-1))=292, 5 кПа; Q1=m·R·T1·ln(p1/p2)=1·(8314/28)·373·ln(106/292, 5·103)=136144 Дж.
1кг азоту здійснює цикл Карно в межах температур t1 = 250 0С і t2 = 30 0С, причому найвищий тиск складає 1 МПа, а найнижчий тиск складає 0, 12 МПа. Визначити кількість підведеної теплоти. \\\\\\ p2=p3·((T2/T3)k/(k-1))=1, 2·105·((523/303)1, 4/(1, 4-1))=810, 75 кПа; Q=m·R·T1·ln(p1/p2)=1·(8314/28)·523·ln(106/810, 75·103)=32580 Дж.
Визначити годинну витрату палива, яка потрібна для роботи парової турбіни потужністю 500 кВт, якщо теплота згоряння 30000 кДж/кг, ККД установки 20 %. \\\\\\ Lгод=P·3600=500·103·3600=1800 МДж; Q= Lгод/η =1, 8·109/0, 2=9·109 Дж; m=Q/q=9·109/3·107=300 кг.
В котельні електростанції за 10 год. спалено 100 т кам’яного вугілля теплота згорання якого 28000 кДж/кг. Визначити потужність електростанції, якщо її ККД – 20 %. \\\\\\ Q=m·q=105·2, 8·107=2, 8·1012 Дж; P=(Q/t)η =(2, 8·1012/36000)0, 2=15, 55 МВт.
Розділ 6 Задачі рівня складності B
Який профіль повинно мати сопло при числі Маха М < 1? \\\\\\ Звужуючий.
Наведіть І-й закон термодинаміки для ізоентропійної течії: \\\\\\ δ q=dh+ω dω +δ lт.
Яка температура кисню встановиться на виході його із звужуючого сопла при критичній швидкості 330 м/с? \\\\\\ ω кр=
Яким буде режим витікання азоту у звужуючому соплі, якщо тиск у посудині 0, 5 МПа, а тиск в навколишньому середовищі 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, 5=0, 2; режим критичний.
Чому дорівнює
Яке значення має критична швидкість витікання азоту через сопло при температурі 400 оС? \\\\\\ ω кр=
За якою формулою визначається зміна температури реального газу при дроселюванні? \\\\\\
Як змінюються параметри ідеального газу при дроселюванні? \\\\\\ Питомий об’єм та ентропія зростають, а температура не змінюється.
Чому дорівнює критичний тиск в горловині сопла Лаваля, якщо початковий тиск метану складає 0, 6 МПа? \\\\\\ pкр=p1·(2/(k+1))k/(k-1)=0, 6·106·(2/(1, 29+1))1, 29/(1, 29-1)=328, 5 кПа.
Чому дорівнює масова витрата газу в каналі площею поперечного перерізу 100 см2, якщо питомий об’єм газу 0, 55
Чому дорівнює критичний тиск для водню, якщо на вході в сопло р1 = 1, 5 МПа? \\\\\\ pкр=p1·(2/(k+1))k/(k-1)=1, 5·106·(2/(1, 4+1))1, 4/(1, 4-1)=792, 4 кПа.
При якій температурі критична швидкість витікання аміаку дорівнює 280
Чому дорівнює питома газова стала багатоатомного газу при витіканні якого з посудини необмеженого об’єму при температурі 27 оС досягається швидкість 350
Обчислити критичну швидкість для водню при температурі перед соплом 15 0С. \\\\\\ ω кр=
Обчислити теоретичну швидкість витікання повітря, якщо надлишковий тиск в повітропроводі 0, 2 бар, барометричний тиск 758 мм. рт. ст., а початковий питомий об’єм повітря 0, 21 м3/кг. \\\\\\
Визначити температуру повітря в резервуарі, якщо відомо що швидкість витікання повітря 310 м/с і дорівнює критичній. Барометричний тиск рб = 1, 01 бар. \\\\\\ 287, 31 K.
Визначити тиск повітря в резервуарі, при якому може бути досягнута швидкість витікання 500 м/с. якщо температура стиснутого повітря 20 0С, а витікання буде відбуватись в навколишнє середовище з тиском 1, 01 бар. \\\\\\
Повітря з початковим тиском 1, 5 МПа і температурою t1 = 100 0C витікає через звужуюче сопло в середовище з тиском 0, 9 МПа. Визначити теоретичну швидкість витікання. \\\\\\
Визначити швидкість витікання аміаку через звужуюче сопло із посудини, в якій підтримується тиск р1 = 5 МПа і температура t1 = 50 0C, в середовище з тиском р2 = 4 МПа. \\\\\\ Розділ 7 Задачі рівня складності B
Одноступінчатий поршневий компресор всмоктує 300 м3/год повітря при тиску 1 бар і температурі 170С і стискує його ізотермічно до тиску 10 бар. Визначити теоретичну потужність приводу компресора і температуру повітря в кінці стискування. \\\\\\ V1=300/3600=0, 0833 м3;
Визначити теоретичну потужність приводу одноступінчатого компресора при політропному стискування, якщо в компресор поступає 360 м3/год повітря при тиску 0, 1 МПа, яке стискується до 1 МПа. Показник політропи n = 1, 25. \\\\\\ V1=360/3600=0, 1 м3;
В компресор поступає повітря при тиску 1 бар і температурі 10 0С. Кінцевий тиск 5 бар. Визначити продуктивність компресора, якщо при адіабатному стискуванні теоретична потужність компресора 40, 6 кВт. \\\\\\ V1=
В процесі політропного стискування повітря в компресорі від кожного нормального кубометра газу відводиться 373 кДж тепла. Температура повітря в процесі стискування зростає на 120 0С. Чому дорівнює показник політропи стискування повітря? \\\\\\ m=p0·V1·μ /(Rμ ·T0)=101325·1·29/(8314·273)=1, 294 кг; Компресор стискує повітря від тиску 0, 97 бар до 9 бар при температурі 32 0С. Визначити продуктивність компресора, якщо ефективний ізотермічний к. к. д. 0, 65, а ефективна потужність приводу компресора 25 кВт. \\\\\\ Le=25 кДж; LT=Le·η T=25000·0, 65=16, 25 кДж; m=LT/(RTln(p1/p2))=-16250/(286, 7·305·ln(0, 97/9))=0, 0834 кг; продуктивність = 0, 0834 кг/c або 300, 3 кг/год.
Обчислити теоретичну роботу на привід трьохступінчатого компресора при стиску 1 м3 повітря від 1 бар до 125 бар. Початкова температура 27 0С, показник політропи для всіх ступенів прийняти рівним 1, 2. \\\\\\ λ =
Повітря стискується в п’ятиступінчастому компресорі від тиску р1 = 1 бар до кінцевого тиску р2 = 243 бар. Визначити оптимальну міру підвищення тиску в одній ступені. \\\\\\ λ =
Визначити теоретичну питому роботу на привід одноступінчатого компресора при стиску сірководню до абсолютного тиску 12, 5 МПа, початковий абсолютний тиск 0, 1 МПа і температура 35 оС. Показник політропи n=1, 2. \\\\\\
Визначити теоретичну роботу на привід трьохступінчатого компресора при стиску аміаку до абсолютного тиску 12, 5 МПа. Початковий абсолютний тиск 0, 1 МПа і температура 300 К. Показник політропи n = 1, 2. \\\\\\ λ =
В компресорі стискується азот масою 2 кг при постійній температурі 200 0C від р1 = 0, 1 МПа до р2 = 2, 5 МПа. Обчислити масу води, яка потрібна для охолодження повітря, якщо початкова температура води 15 0C, а кінцева 50 0C, питома теплоємність води 4, 19 кДж/(кг·К). \\\\\\ Q=Lіз= Розділ 8 Задачі рівня складності B
Яка буде витрата повітря в системі охолодження двигуна внутрішнього згоряння потужністю
Визначити к. к. д. паротурбінної установки, якщо при потужності 100 МВт вона витрачає 29000 м3/год природного газу з теплотою згоряння
ДВЗ працює з підведенням теплоти в процесі
В циліндрі дизеля відношення об’ємів повітря на початку і в кінці стискування
Визначити корисну роботу в циклі двигуна внутрішнього згоряння з ізохорним підведенням теплоти з мірою стискування 8. Кількість питомої теплоти яка підводиться в цикл q1 = 1125
В циклі двигуна внутрішнього згорання з ізобарним підведенням теплоти міра стискування e = 16, міра ізобарного розширення r= 1, 795. Визначити корисну питому роботу циклу, якщо питома теплота яка підводиться в цикл 850
В цикл ГТУ з ізобарним підведенням теплоти і термічним к. к. д.
Термічний к. к. д. циклу ГТУ із ізобарним підведенням теплоти h1 = 0, 415, а кількість відведеної теплоти із циклу q2 = 385 кДж/кг. Визначити кількість відведеної теплоти q1. \\\\\\ q1=q2/(1-η )=658, 1 кДж/кг.
В циклі ГТУ з підведенням теплоти при υ = const початкові параметри робочого тіла p1 = 1 бар, Т1 = 300 К. Міра підвищення тиску в адіабатному процесі стиску p2/p1 = 10; k = 1, 4. Температура в третій точці 1000 К. Визначити к. к. д. циклу. \\\\\\ T2=
В циклі ГТУ з підведенням теплоти при υ = const початкові параметри робочого тіла p1 = 0, 1 МПа і t1 = 27 0С. Міра підвищення тиску в адіабатному процесі стискування p2/p1 = 10. Температура в третій точці 1000 К. Визначити кількість підведеної питомої теплоти в циклі. Робоче тіло – повітря, теплоємність від температури незалежна. \\\\\\ T2= Розділ 9 Задачі рівня складності B
Визначити коефіцієнт теплопровідності цегляної стінки товщиною 390 мм, якщо температура на внутрішній поверхні стінки 300 0С, а на зовнішній 60 0С. Втрата тепла через стінку 178 Вт/м2. \\\\\\ λ =q·δ /Δ t=178·0, 39/240=0, 289 Вт/(м·К).
Визначити тепловий потік через 1 м2 цегляної стінки товщиною 0, 39 м, якщо температура на внутрішній поверхні стінки 573 К, а на зовнішній 333 К. коефіцієнт теплопровідності цегли прийняти 0, 29 Вт/(м× К). \\\\\\ q=(t1-t2)/(δ /λ )=178, 46 Вт/м2; Q=q·F=178, 46·1=178, 46 Вт.
Густина теплового потоку через плоску стінку 178 Вт/м2, температура на внутрішній поверхні стінки 300 0С, а коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки 0, 29 Вт/(м× К), її товщина 0, 39 м. Визначити температуру на зовнішній поверхні. \\\\\\ Δ t=q·δ /λ =178·0, 39/0, 29=240 °C; tc2=tc1+Δ t=300+240=540 K.
Визначити товщину плоскої стінки, коефіцієнт теплопровідності якої 0, 29 Вт/(м× К), якщо при температурному напорі 240 0С через неї проходить тепловий потік 178 Вт/м2. \\\\\\ 0, 39 м.
Через плоску стінку товщиною 0, 014 м з коефіцієнтом теплопровідності 50 Вт/(м× К) проходить тепловий потік 25000 Вт/м2. Визначити температурний напір. \\\\\\ Δ t=q·δ /λ =25000·0, 014/50=7 °C.
Температура на одній з поверхонь цегляної стіни дорівнює 20 0С, а на іншій мінус 30 0С. Визначити густину теплового потоку через стінку, якщо товщина стінки 0, 25 м. Коефіцієнт теплопровідності цегли 0, 55 Вт/(м× К). \\\\\\ q=(t1-t2)/(δ /λ )=110 Вт/м2.
Визначити еквівалентну теплопровідність плоскої стінки, яка складається з трьох шарів. Внутрішнього (d1 = 10 мм, l1 = 0, 28 Вт/(м× К)) основного із діатолитової цегли (d2 = 60 мм, l2= 0, 14 Вт/(м× К)) і зовнішнього (d3 = 5 мм, l3 = 1, 15 Вт/(м× К)). \\\\\\
Визначити зовнішню температуру цегляної стінки печі, якщо її площа 140 м2, тепловий потік 120 кВт, а температура стінки зі сторони топки 1020 0С. Цегляна стінка складається із двох шарів: 1 – шару вогнетривкої цегли (d1 = 250 мм, l1 = 0, 34 Вт/(м× К)) і 2 – шару червоної цегли (d2 = 250 мм, l2 = 0, 68 Вт/(м× К)) \\\\\\ R=
Визначити втрати теплоти в навколишнє середовище через 1 м2 обмурівки котла, яка складається із шару шамотної цегли товщиною 400 мм, коефіцієнт теплопровідності якої 0, 16 Вт/(м× К) і шару червоної цегли товщиною 0, 25 м, температура внутрішньої обмурівки 1173 К, а зовнішньої 335 К. Коефіцієнт теплопровідності червоної цегли 0, 68 Вт/(м× К). \\\\\\ R=
Сталевий паропровід, зовнішній діаметр якого 160 мм, а внутрішній 120 мм, покритий двошаровою ізоляцією, яка складається з азбесту товщиною 60 мм і войлоку товщиною 20 мм. Коефіцієнт теплопровідності труби l1= 58 Вт/(м× К). Температура внутрішньої поверхні паропроводу 673 К, а зовнішньої поверхні ізоляції 323 К. Визначити теплові втрати 1 м паропроводу. Теплопровідності азбесту 0, 151 Вт/(м× К) і волоку 0, 052 Вт/(м× К). \\\\\\
Визначити тепловий потік через цегельну стінку висотою 5 м, шириною 4 м і товщиною 250 мм. Температури поверхонь стінок tc1 = 27 0C і tc2 = – 23 0C коефіцієнт теплопровідності червоної цегли λ = 0, 77 Вт/(м× К). \\\\\\ F=h·b=5·4=20 м2; q=(t1-t2)/(δ /λ )=154 Вт/м2; Q=q·F=154·25=3850 Вт.
Плоска стальна стінка з коефіцієнтом теплопровідності λ 1 = 50 Вт/(м× К) і товщиною δ 1 = 0, 02 м ізольована від теплових втрат шаром азбесту з λ 2 = 0, 15 Вт/(м× К) і товщиною δ 2 = 0, 2 м та шаром корка з λ 3 = 0, 08 Вт/(м× К), товщиною δ 3 = 0, 1 м. Визначити якої товщини треба взяти шар пінобетону з λ = 0, 08 Вт/(м× К) замість азбесту і корка, щоб теплоізоляційні властивості залишились без змін. \\\\\\
Сталева труба діаметром d1/d2 = 200/220 мм з коефіцієнтом теплопровідності λ 1 = 50 Вт/(м× К) покрита двошаровою ізоляцією. Товщина першого шару δ 2 = 50 мм з λ 2 = 0, 2 Вт/(м× К) і другого δ 3 = 80 мм з λ 3 = 0, 1 Вт/(м× К). Температура на внутрішній поверхні труби tc1 = 327 0C і на зовнішній поверхні ізоляції tc4= 47 0C. Визначити втрату теплоти через ізоляцію з одного погонного метра трубопроводу. \\\\\\
Плоска стінка печі складається із двох шарів вогнетривкої цегли (δ 1 = 500 мм) і будівельної цегли (δ 2 = 250 мм). Температура внутрішньої поверхні стінки tс1 = 1200 0C температура зовнішньої поверхні стінки tс3 = 108 0C. Коефіцієнт теплопровідності вогнетривкої цегли λ 1 = 1, 16 Вт/(м× К), а будівельної цегли λ 2 = 0, 58 Вт/(м× К). Визначити температуру на границях шарів. \\\\\\ q=(t1-t3)/(δ 1/λ 1+δ 2/λ 2)=1267 Вт/м2; q=(t2-t3)/(δ 2/λ 2); t2=(q·δ 2/λ 2)+t3=654 °C.
Визначити тепловий потік через бетонну стінку будинку товщиною 300 мм, висотою 1, 5 м і довжиною 1, 2 м, якщо температура на її поверхні t1 = 22 оС, t2 = -12 оС, а коефіцієнт теплопровідності l = 0, 7 Вт/(м·К). \\\\\\ q=(t1-t2)/(δ /λ )=79, 33 Вт/м2; Q=q·F=142, 8 Вт.
Визначити коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки товщиною 150 мм, якщо густина теплового потоку через неї 40 Вт/м2, а різниця температур на її поверхнях 10 градусів: \\\\\\ λ =q·δ /Δ t=0, 6 Вт/(м× К).
Визначити тепловий потік через бетонну стінку будинку товщиною 180 мм, покриту шаром штукатурки товщиною 36 мм. Висота стінки 1, 5 м, а довжина 1, 2 м, температура на її поверхні t1 = 24о С, t2 = -12 оС. Коефіцієнт теплопровідності бетону l = 0, 8 Вт/(м·К), штукатурки - l = 0, 3 Вт/(м·К). \\\\\\ R=
Визначити тепловий потік через циліндричну бетонну трубу зовнішнім діаметром 300 мм, внутрішнім діаметром 200 мм і довжиною 1, 5 м, якщо температура на її поверхні t1 = 28 оС, t2 = -6 оС, а лінійний коефіцієнт теплопровідності l = 1 Вт/(м·К). \\\\\\ ql=
Визначити тепловий потік через циліндричну двошарову трубу зовнішнім діаметром 450 мм і довжиною 4 м. Товщина першого шару складає 50 мм, а лінійний коефіцієнт теплопровідності l1 = 0, 03 Вт/(м·К). Товщина другого шару складає 80 мм, а його лінійний коефіцієнт теплопровідності l2 = 1, 2 Вт/(м·К). Температура на її поверхні t1 = 18 оС, t2 = -8 оС. \\\\\\ ql=
Визначити густину теплового потоку і температуру на зовнішній стороні двошарової стінки, якщо температура на внутрішній стінці 18 оС, а температура між шарами 6 оС, товщина внутрішнього шару 300 мм, а його коефіцієнт теплопровідності – 0. 3 Вт/(м·К), для зовнішнього шару ці значення - 50 мм і 0. 05 Вт/(м·К) відповідно. \\\\\\ q1=(t1-t2)/(δ 1/λ 1)=12 Вт/м2; t3=-(q1·δ 2/λ 2)+t2=-6 °C.
Визначити тепловий потік через циліндричну двошарову трубу і температуру на її зовнішній стороні, якщо температура на внутрішній поверхні t1 = 20о С, на границі шарів t2=3оС. Зовнішній діаметр труби 500 мм і довжина 2 м. Товщина першого шару складає 50 мм, а лінійний коефіцієнт теплопровідності l1 = 0, 05 Вт/(м·К). Товщина другого шару складає 100 мм, а його лінійний коефіцієнт теплопровідності l2 = 1, 0 Вт/(м·К). \\\\\\ ql=
Визначити температуру на зовнішній стороні стінки, якщо температура на внутрішній стінці 18 оС, густина теплового потоку 20 Вт/м2, товщина стінки 300 мм, а її коефіцієнт теплопровідності 0. 3 Вт/(м ·К). \\\\\\ t2=-(q1·δ /λ )+t1=-2 °C.
Визначити температуру на зовнішній стороні труби, якщо температура на внутрішній поверхні t1 = 20о С, а лінійна густина теплового потоку 200 Вт/м. Зовнішній діаметр труби 500 мм. Товщина стінки труби складає 50 мм, а коефіцієнт теплопровідності l = 0, 5 Вт/(м·К). \\\\\\ t2=-(q1·ln(d2/d1)/2λ )+t1=-24, 63 °C.
Визначити тепловий потік через бетонну стінку будинку товщиною 200мм, висотою 2, 5 м і довжиною 2 м, якщо температура на її поверхні t1 = 20о С, t2 = -10оС, а коефіцієнт теплопровідності l = 1 Вт/(м·К). \\\\\\ q=(t1-t2)/(δ /λ )=150 Вт/м2; Q=q·F=750 Вт.
Визначити тепловий потік через бетонну стінку будинку товщиною 200мм, покриту шаром штукатурки товщиною 30мм. Висота стінки 2, 5 м, а довжина 2 м, температура на її поверхні t1 = 20о С, t2 = -20оС. Коефіцієнт теплопровідності бетону l = 1 Вт/(мК), штукатурки - l = 0, 3 Вт/(мК). \\\\\\ R=
Визначити тепловий потік через циліндричну бетонну трубу зовнішнім діаметром 200 мм, внутрішнім діаметром 100 мм і довжиною 2 м, якщо температура на її поверхні t1 = 20о С, t2 = -10оС, а лінійний коефіцієнт теплопровідності l = 2 Вт/(мК). \\\\\\ ql=
Визначити коефіцієнт теплопровідності матеріалу труби зовнішнім діаметром 250 мм та товщиною 25 мм, якщо лінійна густина теплового потоку через неї 1000 Вт/м, а різниця температур на її поверхнях 20 градусів: \\\\\\ λ =ql·ln(d2/d1)/(2π ·Δ t)=1, 776 Вт/(мК).
Визначити тепловий потік через циліндричну двошарову трубу зовнішнім діаметром 500 мм і довжиною 2 м. Товщина першого шару складає 50 мм, а лінійний коефіцієнт теплопровідності l1 = 0, 05 Вт/(мК). Товщина другого шару складає 100 мм, а його лінійний коефіцієнт теплопровідності l2 = 1, 0 Вт/(мК). Температура на її поверхні t1 = 20о С, t2 = -10оС. \\\\\\ ql= Розділ 10 Задачі рівня складності B
Наведіть критерії, які використовують при визначенні коефіцієнта тепловіддачі вільної конвекції при стаціонарних умовах. \\\\\\ Gr, Pr.
Наведіть критерії, які використовуються при визначенні коефіцієнта тепловіддачі при вимушеній конвекції \\\\\\ Re, Pr, ( Fo, Pe)
Критерій Грасгофа визначається з рівняння: \\\\\\ Gr=r·d(l)3·Δ t·β /υ 2
В трубі квадратного перерізу, сторона якого 40 мм, рухається повітря з швидкістю 1 м/с при температурі 100 0С. Визначити критерій Рейнольда. Кінематична в’язкість повітря при заданій температурі 23, 13× 10-6 м2/с. \\\\\\ Re=w·l(d)/υ p=1·0, 01/(23, 13·10-6)2=1, 869·107.
Запишіть рівняння тепловіддачі. \\\\\\ Q=α ·(tc-tp)·F
Знайти критерій Грасгофа для випадку вільної конвекції біля горизонтальної труби довжиною 5 м і діаметром 20 см, якщо температура поверхні труби 15 0С. а температура оточуючого повітря 25 0С. Кінематична в’язкість теплоносія 15, 5× 10-6 м2/с. \\\\\\ Gr=g·d3·Δ t·β /υ 2=9, 81·0, 023·10·(1/288)/(15, 5·10-6)2=1, 096·107
Обчислити температуру зовнішньої поверхні труби діаметром 20 см і довжиною 5 м, якщо секундна втрата теплоти 20 кВт, а температура повітря в приміщенні 20 0С. Коефіцієнт тепловіддачі від труби до повітря 8 Вт/(м2× К). \\\\\\ \\\\\\ F=π ·d·l=3, 14 м2; tc= tp+Q/(α ·F)=815, 77 °C.
Визначити коефіцієнт тепловіддачі від води до внутрішньої поверхні труби діаметром 17 мм, якщо коефіцієнт теплопровідності води дорівнює 0, 659 Вт/(м× К), а критерій Нусельта складає 72, 5. \\\\\\ α =Nu·λ /l=2810, 44 Вт/(м2× К).
Визначити коефіцієнт тепловіддачі при русі води в горизонтальній трубі діаметром d = 8 мм, якщо швидкість води в трубі w = 1 м/с, температура води tр = 80 0C, температура стінки труби tс = 20 0C. При t = 80 0C, λ в = 0, 675 Вт/(м× К), ν в = 0, 365·10-6 м2/с, Prp = 2, 21. При розв’язуванні задачі скористатись критеріальним рівнянням
Визначити коефіцієнт тепловіддачі α від стінки труби діаметром d = 60 мм до води швидкість якої w = 2 м/с, а її температура tв = 40 0C Температура стінки tс = 90 0C. При температурі tв = 40 0Cλ в = 0, 630 Вт/(м× К), ν в = 0, 659·10-6 м2/с Prв = 4, 31. При tс = 90 0C, Prс = 1, 95. При розв’язанні задачі скористатися критеріальним рівнянням: Nup = 0. 021Re0. 8* Prp0. 43(Prp /Prс)0. 25 \\\\\\ Re=w·l(d)/υ p=182094, 1; Nup = 0. 021Re0. 8*Prp0. 43(Prp /Prс)0. 25=775, 16; α =Nu·λ /l=8139, 2 Вт/(м2× К)
За якою формулою визначається критерій, що встановлює режим руху рідини при вимушеній конвекції \\\\\\ Re=w·l(d)/υ p
За якою формулою визначається критерій, що характеризує режим руху рідини при вільній конвекції \\\\\\ Gr=g·d3·Δ t·β /υ 2
Диференціальне рівняння тепловіддачі. \\\\\\
Визначити тепловий потік з поверхні вертикальної стінки розмірами 2х2 м, якщо критерій Нуссельта становить 200, а теплопровідність повітря l = 0. 012 Вт/(м·К). Температура повітря 22 оС, а температура стінки 92 оС. \\\\\\ α =Nu·λ /l=1, 2 Вт/(м2× К); Q=α ·(tc-tp)·F=336 Вт
Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до оточуючого її повітря a = 8 Вт/(м·К), температура стінки 200 оС, температура повітря 20 оС. Визначити густину теплового потоку. \\\\\\ q=α (tc-tp)=1440 Вт/м2.
Визначити коефіцієнт тепловіддачі від стінки до оточуючого її повітря, якщо густина теплового потоку - 1500 Вт/м2, температура повітря 20оС, температура стінки 200 оС. \\\\\\ 8, 33 Вт/(м2× К)
Визначити тепловий потік з поверхні вертикальної стінки розмірами 3х3 м, якщо критерій Нуссельта становить 120, а теплопровідність повітря l = 0. 015 Вт/(м·К). Температура повітря 21оС, а температура стінки 120оС. \\\\\\ α =Nu·λ /l=0, 6 Вт/(м2× К); Q=α ·(tc-tp)·F=534, 6 Вт
Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до оточуючого її повітря a=12 Вт/м2К, температура стінки 160оС, температура повітря 22оС. Визначити густину теплового потоку. \\\\\\ q=α (tc-tp)=1656 Вт/м2.
Визначити необхідну температуру поверхні труби для опалення гаражу, якщо необхідний тепловий потік 590 Вт, діаметр труби складає 42 мм, довжина труби 4 м. Коефіцієнт тепловіддачі від поверхні труби до повітря 16 Вт/(м·К). Температура повітря 18 оС. \\\\\\ F=π ·d·l=0, 528 м2; tc=tp+Q/(α ·F)=87, 87 °C
Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до оточуючого її повітря a = 15 Вт/(м·К), густина теплового потоку - 600 Вт/ м2, при температурі повітря 16оС. Визначити температуру стінки. \\\\\\ tc= tp+q/α =56 °C
Визначити коефіцієнт тепловіддачі від стінки до оточуючого її повітря, якщо густина теплового потоку - 1800 Вт/м2, температура повітря 18 оС, температура стінки 180 оС. \\\\\\ α =q/Δ t=11, 11 Вт/(м2× К).
|
|||||||
|