Теплотехника

Определить количество теплоты, необходимое для нагревания V = 2000 м³ воздуха при постоянном давлении p = 0,5 МПа от t₁ = 150 °C до t₂ = 600 °C. Зависимость теплоемкости от температуры считать нелинейной.

В сосуде A находится 100 л водорода при давлении 1,5 МПа и температуре 1200 °C, а в сосуде B - 50 л азота при давлении 3 МПа и температуре 200 °C. Найти давление и температуру, которые установятся после соединения сосудов при условии отсутствия теплообмена с окружающей средой.

На высоте H₁ = 2000 м над уровнем моря давление воздуха p₁ = 79 кПа, на высоте H₂ = 5000 м давление р₂ = 54 кПа и на высоте H₃ = 10000 м давление p₃ = 29 кПа. По этим данным, а также принимая, что на уровне моря давление воздуха р₀ = 101,3 кПа, составить приближенное интерполяционное уравнение вида p=a+b∙H+c∙H²+d∙H³, дающее зависимость давления воздуха от высоты над уровнем моря.

В установке по приготовлению дистиллированной воды для заправки системы охлаждения тепловозного дизеля насыщенный пар, имея абсолютное давление р₁ = 0,22 МПа и степень сухости х = 0,95, конденсируется и охлаждается до температуры t = 80 °C проточной водой. Какое количество воды требуется для приготовления дистиллята в сутки в количестве G = 0,5 т/сут. Если температурный перепад проточной воды в теплообменнике установки составляет Δt_v = 10 К? Теплообменом рабочих тел установки с окружающей средой пренебречь.

Влажный насыщенный пар с абсолютным давлением р₁ поступает в дроссельный калориметр для определения его влажности. После дросселирования до давления p₂ = 0,1 МПа температура пара становится равной t2-. Какова влажность пара до дросселирования? Как возрастает удельная энтропия пара в дроссельном калориметре? Решение задачи проиллюстрировать в is-диаграмме.

Найти объемный состав смеси идеальных газов, заданный массовый долями. Определить также парциальные давления компонентов смеси, если абсолютное давление смеси р.
Дано: p = 0,8 МПа; g_CO2 = 0,16; g_H2O = 0,07; g_N2 = 0,62; g_O2 = 0,15; μ_CO2 = 44 кг/кмоль; μ_H20 = 18 кг/кмоль; μ_N2 = 28 кг/кмоль; μ_O2 = 32 кг/кмоль.

В дроссельном клапане парового двигателя водяной пар с начальными параметрами и t₁ дросселируется до давления 1 МПа, а затем адиабатно расширяется в цилиндре двигателя до давления 0,1 МПа. Определить потерю располагаемой работы пара вследствие дросселирования. Решение задачи проиллюстрировать в is-диаграмме.
Дано: p₁ = 4 МПа; t₁ = 350 °C; p₂ = 1 МПа; p₃ = 0,1 МПа
Найти: Δl = ? x₁ = ?

Смесь идеальных газов заданного массового состава (см. задачу №2) расширяется при постоянной температуре t = 127 °C так, что отношение конечного объема к начальному объёму равно ε = 9. Определить газовую постоянную, конечные параметры смеси p₂ и V₂, работу расширения, количество теплоты и изменение удельной энтропии в процессе. Для смеси заданы масса G и начальное абсолютное давление р₁. Процесс изобразить в PV- и Ts-диаграммах.

1 кг перегретого водяного пара, имея температуру h и энтропию s₁, охлаждается в процессе постоянного объема до состояния, когда энтальпия пара становится равной i₂ = 2500 кДж/кг. Определить, состояние пара и его параметры в конце процесса, а также количество отведенной теплоты. Решение задачи иллюстрировать на is - диаграмме.