Вариант 12. Воздух, заключенный в баллоне емкостью 0,9 м?, выпускают в атмосферу

  • ID: 33500 
  • 6 страниц

Фрагмент работы:

Вариант 12. Воздух, заключенный в баллоне емкостью 0,9 м?, выпуска…

Контрольная работа 2.2

Задача №25. Воздух, заключенный в баллоне емкостью 0,9 м?, выпускают в атмосферу. Начальная температура воздуха 27°С. Определить массу выпущенного воздуха, если начальное давление составляло 93,2 бар, конечное давление 42,2 бар, а температура воздуха снизилась на 17°С.

Дано:

м?...С, газ - воздух... бар...С... бар.

Решение:

Дж/(кг·К) - газовая постоянная воздуха

Начальная и конечная температура воздуха...С и...С.

Абсолютная температура:

К

К

Давление воздуха

бар =... Па = 9,32 МПа

бар =... Па = 4,22 МПа

Начальный и конечный удельный объем

м?/кг... м?/кг

Объем воздуха в баллоне... м?.

Масса воздуха в баллоне

кг... кг.

Масса выпущенного воздуха

кг.

Задача №47. 20 м? воздуха при давлении 8 бар и температуре...С сжимаются по политропе до... бар, показатель политропы.... Какую работу надо затратить для получения 1 м? сжатого воздуха и какое количество тепла отводится при сжатии?

Дано:

м?, газ - воздух... бар...С... бар...... м?

Решение:

1) Начальное состояние воздуха

бар = 0,8 МПа

К

Дж/(кг·К) - газовая постоянная воздуха

По уравнению состояния определяем начальный удельный объем газа

м?/кг

Масса сжимаемого воздуха

кг

2) Политропное сжатие воздуха

бар = 8 МПа

м?... м?/кг

- показатель политропы

По уравнению политропы определяем конечную температуру воздуха

К (342,4°С).

Задача №51. К газу в круговом процессе подведено 250 кДж тепла. Термический КПД равен 0,46. Определить работу, полученную за цикл.

Дано:

кДж...

Решение:

Запишем определение: Отношение работы, производимой двигателем за цикл, к количеству теплоты, подведенной за этот цикл от горячего источника, называется термическим коэффициентом полезного действия (КПД) цикла:

Коэффициент полезного действия оценивает степень совершенства цикла теплового двигателя. Чем больше КПД, тем большая часть подведенной теплоты превращается в работу.

Тогда работа, полученная за цикл:... кДж.

Контрольная работа 3.2

Задача №11. Определить плотность теплового потока через стенку, состоящую из слоя стали (... мм) и алюминия (... мм), если температуры поверхностей стенки...С...С, термическое сопротивление контакта... (м·град)/Вт (... Вт/(м·град)... Вт/(м·град)). Определить температуру алюминиевой стенки в месте контакта.

Дано:

мм... мм...С...С... (м·град)/Вт... Вт/(м·град)... Вт/(м·град).

Решение:

Выполним рисунок:

Определяем плотность теплового потока через стенку:

Вт/м?.

Температура алюминиевой стенки в месте контакта:

С.

Задача №23. По условиям задачи №22. Определить..., если... Вт/(м?·град). Известно, что плотность теплового потока через стенку, состоящую из слоя стали (... мм) и теплоизоляции из асбеста (... мм), составляет... Вт(/м?·град). Определить температуру среды..., если... Вт/(м?·град)... Вт/(м?·град)...С... Вт/(м·град)... Вт/(м·град).

Дано:

мм... мм... Вт/(м?·град)... Вт/(м?·град)... Вт/(м?·град)...С... Вт/(м·град)... Вт/(м·град).

Решение:

1) Изображаем схему теплообмена.

Определяем температуру на поверхности асбеста...

С

Определяем температуру между слоями стали и поверхности

С.

Определяем температуру на поверхности стали... и температуру среды...

С

С.

Задача №39. Условие задачи 38, если температура стенки....

Дано:

м... м...С...С.

Решение:

Количество отдаваемой теплоты определяем по формуле

где... м? - площадь поверхности;... - коэффициент теплоотдачи.

Запишем параметры воздуха при 20°С:

Вт/(м·К) - теплопроводность

м?/с - кинематическая вязкость

- критерий Прандтля

- критерий Прандтля при температуре стенки 120°С

- коэффициент объемного расширения воздуха.

Определяем критерий Грасгофа для свободной конвекции воздуха возле стенки...

течение воздуха турбулентное, критерий Нуссельта определяем по формуле

Определяем коэффициент теплоотдачи... и количество отдаваемой теплоты в единицу времени:

Вт/(м?·К).

Вт = 1164 Дж/с.