Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный Технологический институт (Технический университет) Механический факультет Кафедра процессов и аппаратов ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОТЕХНИКА ПРИМЕРЫ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ Методические указания для студентов заочной формы обучения направление 220700 Санкт-Петербург 2014
Стоимость выполнения на заказ контрольных работ 1, 2 составляет *** руб. Вариант контрольной работы выбирается по двум последним цифрам зачетки (кроме задачи 2.1). Контрольная работа 1. Процессы идеального газа. Задача 1.1. Политропный процесс. Газ политропно расширяется. Объем газа увеличивается от V1 до V2. Начальная температура газа t1, начальное давление p1. Показатель политропы n. Определить конечные температуру, давление, энтропию и эксергию газа, а также количество переданной теплоты, работу, совершенную газом, изменение внутренней энергии, энтропии и эксергии газа. Температура окружающей среды tос, давление окружающей среды рос = 1 бар. Изобразить процесс в p–v и t–s координатах и проанализировать его. Задача 1.2. Сжатие газа в компрессоре. В компрессоре, производительностью V1, необходимо сжимать газ от атмосферного давления до давления рк. Температура газа в каждой ступени не должна превышать tmax. Начальная температура газа равна t1. Сжатие политропное, показатель политропы равен n. Определить минимальное число ступеней компрессора, затрачиваемую мощность, температуру газа после сжатия, расход охлаждающей воды при изменении температуры воды на tв. Определить также затрачиваемую мощность и температуру газа после сжатия в одноступенчатом компрессоре и при изотермическом сжатии. Контрольная работа 2. Процессы реального газа. Задача 2.1. Водяной пар. Номер варианта задачи № 2.1 выбирается по последней цифре зачетки. Задача № 2.2. Парокомпрессионная холодильная установка. Парокомпрессионная холодильная установка производит mл льда с температурой tл из воды с температурой tв. В холодильной установке осуществляется цикл с переохлаждением конденсата на tп. Давление хладагента в испарителе ри, температура конденсации – tк, температура пара перед компрессором t1. Определить холодопроизводительность установки, расход хладагента, холодильный коэффициент, теоретическую мощность двигателя компрессора, теоретически максимальный холодильный коэффициент (для обратного цикла Карно). Определить также температуру и давление в узловых точках цикла. Изобразить цикл в lg р–i, T–s и р–v координатах.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 00.
Работу высылаем в формате Word + копия PDF
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 01.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 03.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 04.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 05.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 07.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 08.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 09.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 10.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 11.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 15.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 16.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 17.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 18.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 19.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 21.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 23.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 25.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 26.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 27.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 28.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 29.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 30.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 31.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 33.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 35.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 36.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 37.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 38.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 39.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 40.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 41.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 42.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 43.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 44.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 45.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 59.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 60.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 62.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 64.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 66.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 68.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 73.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 74.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 75.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 76.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 77.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 78.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 80.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 85.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 86.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 87.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 88.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 93.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 94.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 95.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 96.
Задача 1.1. Исходные данные по варианту 98.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 00.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 01.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 03.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 04.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 05.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 07.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 08.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 09.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 10.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 11.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 15.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 16.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 17.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 18.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 19.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 21.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 23.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 25.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 26.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 27.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 28.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 29.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 30.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 31.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 33.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 35.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 36.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 37.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 38.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 39.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 40.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 41.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 42.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 43.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 44.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 45.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 47.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 48.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 59.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 60.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 62.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 64.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 66.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 68.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 70.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 73.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 74.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 75.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 76.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 77.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 78.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 79.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 80.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 82.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 85.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 86.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 87.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 88.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 93.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 94.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 95.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 96.
Задача 1.2. Исходные данные по варианту 98.
Задача 2.1. Вариант 0 0,7 м3 водяного пара с влажностью 19 % и давлением 3 бара вначале изобарно испаряется и нагревается до температуры 250ºС, а затем изотермически сжимается до сухого насыщенного состояния. Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу для совокупности процессов. Изобразить процессы на i – s, p – v и T – s диаграммах. Работу высылаем в формате Word + копия PDF
Задача 2.1. Вариант 1 2,5 м3 водяного пара с влажностью 18 % и давлением 8 бар расширяется вначале изобарно до состояния с температурой 400 ºС, а затем адиабатно до состояния 1 бар. Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу для совокупности процессов. Изобразить процессы на i – s, p – v и T – s диаграммах. Работу высылаем в формате Word + копия PDF
Задача 2.1. Вариант 1 Перегретый пар объемом 2 м3, температурой 500ºС и удельным объемом 1,2 м3/кг вначале изобарно переходит в состояние с влажностью 19 %, а затем изохорно в состояние с влажностью 5 %. Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу совокупности процессов. Изобразить процессы на i – s, p – v и T – s диаграммах. Работу высылаем в формате Word + копия PDF
Задача 2.1. Вариант 3 Перегретый пар с давлением 1,2 бара, плотностью 0,5 кг/м3 и объемом 0,8 м3 вначале изотермически сжимается до состояния с удельным объемом 0,35 м3/кг, а затем изобарно охлаждается и конденсируется до состояния с влажностью 6 %. Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу совокупности процессов. Изобразить процессы на i – s, p – v и T – s диаграммах. Работу высылаем в формате Word + копия PDF
Задача 2.1. Вариант 4 1,4 м3 водяного пара с влажностью 13 % расширяется вначале изотермически от давления 35 бар до давления 3 бара, а затем адиабатно до давления 1 бар. Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу совокупности процессов. Изобразить процессы на i – s, p – v и T – s диаграммах. Работу высылаем в формате Word + копия PDF
Задача 2.1. Вариант 5 0,4 м3 водяного пара с давлением 30 бар и плотностью 10 кг/м3 вначале изотермически расширяется до состояния с давлением 15 бар, а затем изохорно в состояние с влажностью 5 %. Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу совокупности процессов. Изобразить процессы на i – s, p – v и T – s диаграммах. Работу высылаем в формате Word + копия PDF
Задача 2.1. Вариант 6 Перегретый пар с давлением 14 бар, температурой 340ºС и объемом 1,8 м3 изохорно переходит в состояние с влажностью 5 %, а затем изотермически до состояния с давлением 2 бара. Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу совокупности процессов. Изобразить процессы на i – s, p – v и T – s диаграммах. Работу высылаем в формате Word + копия PDF
Задача 2.1. Вариант 7 Влажный пар объемом 0,2 м3, влажностью 5 % и плотностью 2 кг/м3 изохорно переходит в состояние с температурой 250ºС, а затем изобарно охлаждается до температуры 150ºС. Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу совокупности процессов. Изобразить процессы на i – s, p – v и T – s диаграммах. Работу высылаем в формате Word + копия PDF
Задача 2.1. Вариант 8 0.6 м3 водяного пара с влажностью 18 % и плотностью 5 кг/м3 вначале изохорно испаряется и нагревается до температуры 550ºС, а затем адиабатно расширяется до состояния с температурой 200ºС. Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу совокупности процессов. Изобразить процессы на i – s, p – v и T – s диаграммах.
Задача 2.1. Вариант 9 Влажный пар объемом 1,5 м3, влажностью 21 % и плотностью 0,1 кг/м3 сжимается вначале адиабатно до давления 20 бар, а затем изотермически до давления 30 бар. Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу совокупности процессов. Изобразить процессы на i – s, p – v и T – s диаграммах. Работу высылаем в формате Word + копия PDF
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 00.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 01.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 03.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 04.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 05.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 07.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 08.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 09.
ВНИМАНИЕ! При давлении ри=0,3 МПа фреон 22 будет кипеть при температуре t=-15ºC , что нарушает условие задачи, что температура всасывания t=-25ºC . Поэтому принимаем, что ри=0,15 МПа, что соответсвует температуре t=-32ºC.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 10.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 11.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 15.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 16.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 17.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 18.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 19.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 21.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 23.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 25.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 27.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 28.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 29.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 30.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 31.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 33.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 35.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 36.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 37.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 38.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 39.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 40.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 41.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 42.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 43. ВНИМАНИЕ! Давлению ри=0,2 (согласно условию задачи) соответствует температура кипения аммиака t=-19ºC, что выше заданной температуры всасывания t1=-20ºC, что физически не верно. Для решения задачи принимаем: ри=0,19 МПа tи=-20ºC t1=-20ºC
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 44.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 45.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 59.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 60.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 62.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 64.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 66.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 68.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 70.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 73.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 74.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 75.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 76.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 77.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 78.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 80.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 82.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 84.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 85.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 86.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 87.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 88. ВНИМАНИЕ! Давлению ри=0,2 МПа (согласно условию задачи) соответствует температура кипения t=-25ºC , что выше заданной температуры всасывания t1=-35ºC, что физически не обоснованно. Для решения задачи принимаем: ри=0,2 МПа, t=-25ºC, t1=-15ºC.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 93.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 94.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 95.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 96.
Задача 2.2. Исходные данные по варианту 98.