Термодинамика

Задача Мощность турбогенератора 200 МВт, а его КПД составляет 99 %. Охлаждение генератора производится водородом с теплоемкостью С_р = 14,3 кДж/(кг∙К). Считая, что вся теплота потерь отводится водородом, изобарно нагревающимся при прохождении через генератор на 30 ^оС, определить его секундный массовый расход.

Задачи Какое минимальное количество охлаждающей воды при р = соnst следует подавать на колодки тормоза, если мощность двигателя 55 кВт, а 20% теплоты трения рассеивается в окружающей среде. Температура охлаждающей воды 10 ^оС, а предельно допустимая температура воды на выходе 80 ^оC, теплоемкость воды с_р = 4,187 кДж/(кг∙^oC) принять постоянной.

Задача Двуокись углерода (СO₂) при давлении р₁ = 0,2 МПа и температуре t₁ = 37 ^оС по политропе с n = 2 переходит в состояние с давлением р₂ = 0,8 МПа. Определить температуру и удельную энтропию газа в конце процесса, удельную работу изменения объема и теплоту процесса. Изобразить процесс в диаграммах р,v и T,s.

Считать газ идеальным с постоянными теплоемкостями с_v и с_p.

Задача В герметичном жестком резервуаре вместимостью 0,1 м³ находится идеальный воздух (µ=28,96 кг/кмоль, i=5) при давлении 2 бара и температуре 30 °С. Какое количество теплоты необходимо сообщить воздуху в резервуаре, чтобы повысить его давление до 4 бар? Изобразить процесс в диаграммах р,v и T,s.

Считать газ идеальным с постоянными теплоемкостями с_v и с_p.

Задача 1 кг азота (N₂) с начальными параметрами р₁ = 10 бар, t₁ = 300 °С расширяется до пятикратного увеличения объема. Считая, что расширение а) изобарное, б) изотермическое, в) адиабатное, определить конечные параметры р₂ , t₂ , v₂, работу изменения объема и теплоту процесса. Изобразить процессы в диаграммах р,v и Т,s.

Считать газ идеальным с постоянными теплоемкостями с_v и с_p.

Задача Один килограмм идеального воздуха (µ=28,96 кг/кмоль, i=5) с начальными параметрами р₁=1 бар, t₁=30 ^оС сжимается до давления р₂=10 бар двумя способами:

1) изотермически;

2) адиабатно.

Определить работу, теплоту, конечные объем и температуру, изменение энтропии процесса. Изобразить процессы в р,v- и T,s- диаграммах.

Считать газ идеальным с постоянными теплоемкостями с_v и с_p.

Задача Смесь газов имеет условную молярную массу µ_см = 36 кг/кмоль. При постоянной температуре смесь расширяется от v₁ = 0,3 м³/кг до v₂ = 1 м³/кг. Определить изменение удельной энтропии смеси газов в этом процессе.

Считать газы идеальными с постоянными теплоемкостями с_v и с_p.

Задача Смесь гелия Н_е (µ_Не = 4 кг/кмоль) и азота N₂ (µ_N2 = 28 кг/кмоль) обратимо адиабатно сжимается от р₁ = 2 бар, t₁ = 17 ^оС до р₂ = 6 бар. Считая газы идеальными с постоянными с_v и с_p, определить v₂, если r_Не = 0,6.

Задача Газовая смесь имеет состав по массе: Н₂ - 10 %, СО₂ - 10 %, СН₄ - 30 %, N₂ - 50 %. Начальные параметры смеси: р₁=2 бар, t₁=27 °С. Определить конечную температуру и удельную работу изменения объема, если смесь обратимо адиабатно сжимается до р₂=10 бар.
Считать газы идеальными с постоянными теплоемкостями с_v и с_p.

Задача Смесь газов СН₄ и СО адиабатно расширяется от р₁=6 бар и t₁=227 ^оС до р₂=1 бар. Массовая доля g_СН4=0,4. Определить температуру t₂ и работу изменения объема в этом процессе.
Считать газы идеальными с постоянными теплоемкостями с_v и с_p.