Высшая школа технологии и энергетики СПбГУПТД

Техническая термодинамика

Министерство высшего и среднего специального образования
Е.В.Балахонцев, В.В.Мурзаков
ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА
Методические указания и контрольные задания
для студентов-заочников теплоэнергетических специальностей
высших учебных заведений
Издание третье
Москва
1981

Стоимость одной готовой задачи уточняйте при заказе
Выполнены следующие задачи:

Контрольная работа 1

Задача 1
Компрессор подает сжатый воздух в резервуар, при этом давление в резервуаре, измеренное манометром, повышается от 0 до 0,8 МПа, а температура – от 20 до 27°С. Определить массу воздуха, поданного компрессором в резервуар, если объем баллона 5 м3, а барометрическое давление 750 мм рт.ст. (задачу решить в единицах СИ).

Задача 2
На сколько больше вмещается в баллон, объем которого 40 л, кислорода, чем водорода, при температуре 15 С и давлении по манометру 15 МПа, если барометрическое давление 750 мм рт.ст.? (Задачу решить в единицах СИ.)

Задача 3
Из баллона емкостью 60 л выпускается воздух в атмосферу, при этом давление воздуха, измеренное манометром, уменьшается с 5 МПа до 0,1 МПа. Определить массу выпущенного воздуха, если температура его изменилась от 27 С до 20 С, а барометрическое давление 750 мм рт.ст.

Задача 4
Баллон емкостью 40 л с открытым вентилем имеет массу кг. После того как компрессором в него был добавлен воздух, масса баллона увеличилась до кг. Определить конечное давление воздуха в бал-лоне, если температура воздуха в начале и конце процесса сохранилась постоянной, равной С, а барометрическое давление мм рт. ст. (Задачу решить в единицах СИ).

Задача 5
Воздушный баллон, рассчитанный на предельное абсолютное давление 25 МПа, заполнен воздухом с избыточным давлением 14,9 МПа. При пожаре в помещении, где находился баллон, температура воздуха в нем повысилась до 500 С. Выдержит ли баллон возросшее давление, если известно, что температура воздуха в баллоне до пожара была 0 С, а барометрическое давление 750 мм рт.ст.? (Задачу решить в единицах СИ).

Задача 6
В цилиндре диаметром 80 мм содержится 100 г воздуха при избыточном давлении 0,2 МПа и температуре 27 С. Наружное давление 750 мм рт.ст. До какой температуры следует нагреть воздух в цилиндре, чтобы движущийся без трения поршень поднялся на 60 мм при постоянном давлении в цилиндре? (Задачу решить в единицах СИ).

Задача 7
Определить подъемную силу воздушного шара объемом 1000 м3 на высоте 3 км, если абсолютное давление водорода, заполняющего шар, равно 0,071 МПа, температура водорода равна температуре окружающего воздуха 268 К, а плотность воздуха на этой высоте 0,91 кг/м3.

Задача 8
Какое количество воды можно вытеснить из цистерны подводной лодки, находящейся на глубине м, если для этого применяется сжатый воздух из баллона объемом л при избыточном давлении воздуха МПа и температуре С, если барометрическое давление мм рт. ст.? (Задачу решить в единицах СИ).

Задача 9
Баллон с воздухом объемом 40 л имеет избыточное давление МПа при температуре С. Определить избыточное давление воздуха в баллоне после того, как температура его стала С, а также количество воздуха, которое необходимо выпустить, чтобы при температуре С давление снова упало до. Барометрическое давление принять равным мм рт.ст.

Задача 10
В воздухоподогреватель котельной установки поступает 5 м3/с воздуха при температуре С и избыточном давлении 500 мм вод. ст. Определить скорость воздуха после подогревателя, если площадь поперечного сечения воздуховода м2. Температура подогретого воздуха равна С. Барометрическое давление мм рт.ст. (Задачу решить в единицах СИ).

Задача 11
Определить газовую постоянную и плотность газовой смеси, а также парциальные давления отдельных компонентов, если смесь состоит из 14% , 73% , 6% и 7% по объему. Абсолютное давление смеси равно МПа, а температура С.

Задача 12
1 кг воздуха состоит из 23,2 мас ч. кислорода и 76,8 мас.ч. азота. Определить объемный состав воздуха, среднюю молекулярную массу, газовую постоянную, а также парциальное давление кислорода и азота в мегапаскалях, если барометрическое давление равно МПа.

Задача 13
Определить молекулярную массу, газовую постоянную смеси, плотность и удельный объем при нормальных физических условиях, а также объемный состав смеси, если задан ее массовый состав: 7% N2, 8% H2, 51% CH4, 5% O2, 19% CO и 10% CO2.

Задача 14
В 1 м3 сухого воздуха содержится по объему 21% O2 и 79% N2. Определить массовый состав воздуха, молекулярную массу и газовую постоянную его, а также парциальные давления кислорода и азота в мегапаскалях, если барометрическое давление равно 0.1 МПа.

Задача 15
Продукты сгорания имеют следующий объемный состав: СО2-12,2%, О2-7,1%; СО-0,4% и N2-80,3%. Определить массовый состав, газовую постоянную, плотность и удельный вес смеси, если абсолютное давление смеси 0.5 МПа, а температура 27С.

Задача 16
Смесь состоит из 7 кг водорода и 93 кг окиси углерода. Определить газовую постоянную и плотность, а также парциальные давления водорода и окиси углерода, если абсолютное давление смеси МПа, а температура ее 15 С.

Задача 17
Смесь состоит из 6 кмоль азота и 4 кмоль углекислого газа. Определить газовую постоянную и плотность смеси при нормальных физических условиях, а также ее массовый состав.

Задача 18
Смесь состоит из 18% , 24% , 6% и 52% по объему. Определить газовую постоянную, плотность смеси и массовый состав смеси, если абсолютное давление смеси МПа, а температура ее С.

Задача 19
Генераторный газ состоит из 57% , 23% , 6% , 2% и 12% по объему. Определить среднюю молекулярную массу, газовую постоянную, плотность смеси, а также массовые доли компонентов при 0,1 МПа и 17 С.

Задача 20
Определить массовый и объемный составы смеси водорода с азотом, если газовая постоянная ее равна 922 Дж/(кгК). Определить также парциальные давления компонентов, если абсолютное давление смеси 0,2 МПа.

Задача 21
2 кг азота с начальными температурой 100 С и абсолютным давлением 0.5 МПа нагреваются при постоянном объеме до температуры 500 С. Определить конечное давление газа, количество подводимого к нему тепла и изменение его энтропии.

Задача 22
3 кг воздуха с начальными температурой 12 С и абсолютным давлением 0,9 МПа нагреваются при постоянном объеме до температуры 375 С. Определить конечное давление газа, количество подводимого к нему тепла и изменение его энтропии.

Задача 23
5 м3 кислорода с начальными температурой С и абсолютным давлением МПа нагреваются при постоянном объеме так, что его абсолютное давление повышается до МПа. Определить конечную температуру газа, количество подводимого к нему тепла и изменение его энтропии.

Задача 24
6 кг окиси углерода с начальными температурой 240 С и абсолютным давлением 0,5 МПа охлаждаются при постоянном объеме до температуры 130 С. Определить конечное давление газа, количество отводимого от него тепла и изменение его энтропии.

Задача 25
7 м3 углекислого газа с начальными температурой 570 С и абсолютным давлением 0,7 МПа охлаждаются при постоянном объеме так, что его абсолютное давление уменьшается до 0,3 МПа. Определить конечную температуру газа, количество отводимого от него тепла и изменение его энтропии.

Задача 26
3 кг водорода с начальной температурой 0 С и абсолютным давлением 0,1 МПа нагреваются при постоянном давлении до температуры 200 С. Определить начальный и конечный объема газа, количество подводимого к нему тепла и изменении его энтропии.

Задача 27
1 кг азота с начальной температурой 130 С и абсолютным давлением 0,2 МПа нагревается при постоянном давлении до температуры 350 С. Определить начальный и конечный объемы газов, количество подводимого к нему тепла и изменение его энтропии.

Задача 28
4 м3 водорода с начальной температурой 70 С и абсолютным давлением 0,3 МПа нагреваются при постоянном давлении до температуры 320 С. Определить конечный объема газа, количество подводимого к нему тепла и изменении его энтропии.

Задача 29
3 кг окиси углерода с начальной температурой 270 С и абсолютным давлением 0,7 МПа охлаждаются при постоянном давлении до температуры 120 С. Определить начальный и конечный объема газа, количество отводимого от него тепла и изменении его энтропии.

Задача 30
5 м3 метана с начальной температурой С и абсолютным давлением МПа охлаждаются при постоянном давлении до температуры С. Определить конечный объем газа, количество отводимого от него тепла и изменение его энтропии.