Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий Цветков О.Б. Лаптев Ю.А. Теоретичекие основы тепло- и хладотехники Термодинамика и тепломассоперенос Санкт-Петербург 2015
Готовы контрольные работы по следующим вариантам:
Задача 1 Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой M=1 ru при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 0: t = 100C p2 = 30 бар (3 МПа) Задача 2 Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 0: t = 450C φ = 20 % Задача 3 Стена камеры холодильника, выполненная из слоя кирпича толщиной δ2 и слоя изоляции толщиной δ3, с двух сторон покрыта слоем штукатурки толщиной δ1 = δ4 = 20 мм. Температура наружного воздуха tв1, в камере tв2. Коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к поверхности стены α1, от внутренней поверхности стены к воздуху в камере α2. Определить общее и частные термические сопротивления, коэффициент теплопередачи, плотность теплового потока и количество теплоты, проходящее через стенку высотой 4 м и длиной 8 м в течение суток. Определить также температуру поверхностей всех слоев и построить график распределения температуры по толщине стенки (без масштаба). Значения коэффициентов теплопроводимости материалов приведены в таблице. Исходные данные по варианту 0: Задача 4 Определить температуры в центре и на поверхности пшеничного батона через час после того, как его вынули из печи. Начальная температура батона tнач, температура воздуха в помещении tв, коэффициент теплоотдачи от поверхности батона к воздуху αв. Батон условно имеет форму цилиндра диаметром 60 мм , длина которого во много раз больше его диаметра. Теплофизические свойства батона: коэффициент теплопроводности λ=0,224 Вт/(м ·К), коэффициент температуропроводности α=24,3 ·10-8 м2/с. При решении задачи рекомендуется использовать графики для определения берзразмерных температур [2,4]. Исходные данные по варианту 0: tнас = 2400C tв = 290C α = 15 Вт/(м2·К) Задача 5 Плоская чугунная батарея водяного отопления высотой h м и длиной l нагревает воздух в помещении. Определить лучистый, конвективный и общий тепловые потоки от поверхности батареи к воздуху при стационарном режиме, если температура воздуха в помещении tв, температура наружной поверхности батареи tст. Степень черноты чугуна ε=0,8. Исходные данные по варианту 0: h= 0,6 м l = 1,7 м tст = 680С tв = 160С
Задача 1 Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой M=1 ru при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 1: t = -800C p2 = 0,6 бар (0,06 МПа) Задача 2 Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 1: t = 100C φ = 35 % Задача 3 Стена камеры холодильника, выполненная из слоя кирпича толщиной δ2 и слоя изоляции толщиной δ3, с двух сторон покрыта слоем штукатурки толщиной δ1 = δ4 = 20 мм. Температура наружного воздуха tв1, в камере tв2. Коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к поверхности стены α1, от внутренней поверхности стены к воздуху в камере α2. Определить общее и частные термические сопротивления, коэффициент теплопередачи, плотность теплового потока и количество теплоты, проходящее через стенку высотой 4 м и длиной 8 м в течение суток. Определить также температуру поверхностей всех слоев и построить график распределения температуры по толщине стенки (без масштаба). Значения коэффициентов теплопроводимости материалов приведены в таблице. Исходные данные по варианту 1: Задача 4 Определить температуры в центре и на поверхности пшеничного батона через час после того, как его вынули из печи. Начальная температура батона tнач, температура воздуха в помещении tв, коэффициент теплоотдачи от поверхности батона к воздуху αв. Батон условно имеет форму цилиндра диаметром 60 мм , длина которого во много раз больше его диаметра. Теплофизические свойства батона: коэффициент теплопроводности λ=0,224 Вт/(м ·К), коэффициент температуропроводности α=24,3 ·10-8 м2/с. При решении задачи рекомендуется использовать графики для определения берзразмерных температур [2,4]. Исходные данные по варианту 1: tнас = 2500C tв = 200C α = 10 Вт/(м2·К) Задача 5 Плоская чугунная батарея водяного отопления высотой h м и длиной l нагревает воздух в помещении. Определить лучистый, конвективный и общий тепловые потоки от поверхности батареи к воздуху при стационарном режиме, если температура воздуха в помещении tв, температура наружной поверхности батареи tст. Степень черноты чугуна ε=0,8. Исходные данные по варианту 1: h= 0,5 м l = 0,8 м tст = 500С tв = 180С
Задача 1 Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой M=1 ru при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 2: t = -700C p2 = 1,2 бар (0,12 МПа) Задача 2 Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 2: t = 150C φ = 40 % Задача 3 Стена камеры холодильника, выполненная из слоя кирпича толщиной δ2 и слоя изоляции толщиной δ3, с двух сторон покрыта слоем штукатурки толщиной δ1 = δ4 = 20 мм. Температура наружного воздуха tв1, в камере tв2. Коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к поверхности стены α1, от внутренней поверхности стены к воздуху в камере α2. Определить общее и частные термические сопротивления, коэффициент теплопередачи, плотность теплового потока и количество теплоты, проходящее через стенку высотой 4 м и длиной 8 м в течение суток. Определить также температуру поверхностей всех слоев и построить график распределения температуры по толщине стенки (без масштаба). Значения коэффициентов теплопроводимости материалов приведены в таблице. Исходные данные по варианту 2: Задача 4 Определить температуры в центре и на поверхности пшеничного батона через час после того, как его вынули из печи. Начальная температура батона tнач, температура воздуха в помещении tв, коэффициент теплоотдачи от поверхности батона к воздуху αв. Батон условно имеет форму цилиндра диаметром 60 мм , длина которого во много раз больше его диаметра. Теплофизические свойства батона: коэффициент теплопроводности λ=0,224 Вт/(м ·К), коэффициент температуропроводности α=24,3 ·10-8 м2/с. При решении задачи рекомендуется использовать графики для определения берзразмерных температур [2,4]. Исходные данные по варианту 2: tнас = 2400C tв = 210C α = 10 Вт/(м2·К) Задача 5 Плоская чугунная батарея водяного отопления высотой h м и длиной l нагревает воздух в помещении. Определить лучистый, конвективный и общий тепловые потоки от поверхности батареи к воздуху при стационарном режиме, если температура воздуха в помещении tв, температура наружной поверхности батареи tст. Степень черноты чугуна ε=0,8. Исходные данные по варианту 2: h= 0,5 м l = 0,9 м tст = 520С tв = 200С
Задача 1 Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой M=1 ru при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 3: t = -650C p2 = 1,5 бар (0,15 МПа) Задача 2 Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 3: t = 200C φ = 45 % Задача 3 Стена камеры холодильника, выполненная из слоя кирпича толщиной δ2 и слоя изоляции толщиной δ3, с двух сторон покрыта слоем штукатурки толщиной δ1 = δ4 = 20 мм. Температура наружного воздуха tв1, в камере tв2. Коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к поверхности стены α1, от внутренней поверхности стены к воздуху в камере α2. Определить общее и частные термические сопротивления, коэффициент теплопередачи, плотность теплового потока и количество теплоты, проходящее через стенку высотой 4 м и длиной 8 м в течение суток. Определить также температуру поверхностей всех слоев и построить график распределения температуры по толщине стенки (без масштаба). Значения коэффициентов теплопроводимости материалов приведены в таблице. Исходные данные по варианту 3: Задача 4 Определить температуры в центре и на поверхности пшеничного батона через час после того, как его вынули из печи. Начальная температура батона tнач, температура воздуха в помещении tв, коэффициент теплоотдачи от поверхности батона к воздуху αв. Батон условно имеет форму цилиндра диаметром 60 мм , длина которого во много раз больше его диаметра. Теплофизические свойства батона: коэффициент теплопроводности λ=0,224 Вт/(м ·К), коэффициент температуропроводности α=24,3 ·10-8 м2/с. При решении задачи рекомендуется использовать графики для определения берзразмерных температур [2,4]. Исходные данные по варианту 3: tнас = 2300C tв = 220C α = 12 Вт/(м2·К) Задача 5 Плоская чугунная батарея водяного отопления высотой h м и длиной l нагревает воздух в помещении. Определить лучистый, конвективный и общий тепловые потоки от поверхности батареи к воздуху при стационарном режиме, если температура воздуха в помещении tв, температура наружной поверхности батареи tст. Степень черноты чугуна ε=0,8. Исходные данные по варианту 3: h= 0,5 м l = 1,0 м tст = 540С tв = 220С
Задача 1 Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой M=1 ru при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 4: t = -500C p2 = 3 бар (0,3 МПа) Задача 2 Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 4: t = 250C φ = 50 % Задача 3 Стена камеры холодильника, выполненная из слоя кирпича толщиной δ2 и слоя изоляции толщиной δ3, с двух сторон покрыта слоем штукатурки толщиной δ1 = δ4 = 20 мм. Температура наружного воздуха tв1, в камере tв2. Коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к поверхности стены α1, от внутренней поверхности стены к воздуху в камере α2. Определить общее и частные термические сопротивления, коэффициент теплопередачи, плотность теплового потока и количество теплоты, проходящее через стенку высотой 4 м и длиной 8 м в течение суток. Определить также температуру поверхностей всех слоев и построить график распределения температуры по толщине стенки (без масштаба). Значения коэффициентов теплопроводимости материалов приведены в таблице. Исходные данные по варианту 4: Задача 4 Определить температуры в центре и на поверхности пшеничного батона через час после того, как его вынули из печи. Начальная температура батона tнач, температура воздуха в помещении tв, коэффициент теплоотдачи от поверхности батона к воздуху αв. Батон условно имеет форму цилиндра диаметром 60 мм , длина которого во много раз больше его диаметра. Теплофизические свойства батона: коэффициент теплопроводности λ=0,224 Вт/(м ·К), коэффициент температуропроводности α=24,3 ·10-8 м2/с. При решении задачи рекомендуется использовать графики для определения берзразмерных температур [2,4]. Исходные данные по варианту 4: tнас = 2200C tв = 230C α = 12 Вт/(м2·К) Задача 5 Плоская чугунная батарея водяного отопления высотой h м и длиной l нагревает воздух в помещении. Определить лучистый, конвективный и общий тепловые потоки от поверхности батареи к воздуху при стационарном режиме, если температура воздуха в помещении tв, температура наружной поверхности батареи tст. Степень черноты чугуна ε=0,8. Исходные данные по варианту 4: h= 0,5 м l = 1,1 м tст = 560С tв = 240С
Задача 1 Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой M=1 ru при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 5: t = -500C p2 = 5,0 бар (0,5 МПа) Задача 2 Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 5: t = 300C φ = 55 % Задача 3 Стена камеры холодильника, выполненная из слоя кирпича толщиной δ2 и слоя изоляции толщиной δ3, с двух сторон покрыта слоем штукатурки толщиной δ1 = δ4 = 20 мм. Температура наружного воздуха tв1, в камере tв2. Коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к поверхности стены α1, от внутренней поверхности стены к воздуху в камере α2. Определить общее и частные термические сопротивления, коэффициент теплопередачи, плотность теплового потока и количество теплоты, проходящее через стенку высотой 4 м и длиной 8 м в течение суток. Определить также температуру поверхностей всех слоев и построить график распределения температуры по толщине стенки (без масштаба). Значения коэффициентов теплопроводимости материалов приведены в таблице. Исходные данные по варианту 5: Задача 4 Определить температуры в центре и на поверхности пшеничного батона через час после того, как его вынули из печи. Начальная температура батона tнач, температура воздуха в помещении tв, коэффициент теплоотдачи от поверхности батона к воздуху αв. Батон условно имеет форму цилиндра диаметром 60 мм , длина которого во много раз больше его диаметра. Теплофизические свойства батона: коэффициент теплопроводности λ=0,224 Вт/(м ·К), коэффициент температуропроводности α=24,3 ·10-8 м2/с. При решении задачи рекомендуется использовать графики для определения берзразмерных температур [2,4]. Исходные данные по варианту 5: tнас = 2100C tв = 240C α = 13 Вт/(м2·К) Задача 5 Плоская чугунная батарея водяного отопления высотой h м и длиной l нагревает воздух в помещении. Определить лучистый, конвективный и общий тепловые потоки от поверхности батареи к воздуху при стационарном режиме, если температура воздуха в помещении tв, температура наружной поверхности батареи tст. Степень черноты чугуна ε=0,8. Исходные данные по варианту 5: h= 0,6 м l = 1,2 м tст = 580С tв = 260С
Задача 1 Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой M=1 ru при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 6: t = -300C p2 = 10 бар (1,0 МПа) Задача 2 Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 6: t = 350C φ = 60 % Задача 3 Стена камеры холодильника, выполненная из слоя кирпича толщиной δ2 и слоя изоляции толщиной δ3, с двух сторон покрыта слоем штукатурки толщиной δ1 = δ4 = 20 мм. Температура наружного воздуха tв1, в камере tв2. Коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к поверхности стены α1, от внутренней поверхности стены к воздуху в камере α2. Определить общее и частные термические сопротивления, коэффициент теплопередачи, плотность теплового потока и количество теплоты, проходящее через стенку высотой 4 м и длиной 8 м в течение суток. Определить также температуру поверхностей всех слоев и построить график распределения температуры по толщине стенки (без масштаба). Значения коэффициентов теплопроводимости материалов приведены в таблице. Исходные данные по варианту 6: Задача 4 Определить температуры в центре и на поверхности пшеничного батона через час после того, как его вынули из печи. Начальная температура батона tнач, температура воздуха в помещении tв, коэффициент теплоотдачи от поверхности батона к воздуху αв. Батон условно имеет форму цилиндра диаметром 60 мм , длина которого во много раз больше его диаметра. Теплофизические свойства батона: коэффициент теплопроводности λ=0,224 Вт/(м ·К), коэффициент температуропроводности α=24,3 ·10-8 м2/с. При решении задачи рекомендуется использовать графики для определения берзразмерных температур [2,4]. Исходные данные по варианту 6: tнас = 2000C tв = 250C α = 13 Вт/(м2·К) Задача 5 Плоская чугунная батарея водяного отопления высотой h м и длиной l нагревает воздух в помещении. Определить лучистый, конвективный и общий тепловые потоки от поверхности батареи к воздуху при стационарном режиме, если температура воздуха в помещении tв, температура наружной поверхности батареи tст. Степень черноты чугуна ε=0,8. Исходные данные по варианту 6: h= 0,6 м l = 1,3 м tст = 600С tв = 240С
Задача 1 Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой M=1 ru при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 7: t = -200C p2 = 12 бар (1,2 МПа) Задача 2 Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 7: t = 400C φ = 60 % Задача 3 Стена камеры холодильника, выполненная из слоя кирпича толщиной δ2 и слоя изоляции толщиной δ3, с двух сторон покрыта слоем штукатурки толщиной δ1 = δ4 = 20 мм. Температура наружного воздуха tв1, в камере tв2. Коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к поверхности стены α1, от внутренней поверхности стены к воздуху в камере α2. Определить общее и частные термические сопротивления, коэффициент теплопередачи, плотность теплового потока и количество теплоты, проходящее через стенку высотой 4 м и длиной 8 м в течение суток. Определить также температуру поверхностей всех слоев и построить график распределения температуры по толщине стенки (без масштаба). Значения коэффициентов теплопроводимости материалов приведены в таблице. Исходные данные по варианту 7: Задача 4 Определить температуры в центре и на поверхности пшеничного батона через час после того, как его вынули из печи. Начальная температура батона tнач, температура воздуха в помещении tв, коэффициент теплоотдачи от поверхности батона к воздуху αв. Батон условно имеет форму цилиндра диаметром 60 мм , длина которого во много раз больше его диаметра. Теплофизические свойства батона: коэффициент теплопроводности λ=0,224 Вт/(м ·К), коэффициент температуропроводности α=24,3 ·10-8 м2/с. При решении задачи рекомендуется использовать графики для определения берзразмерных температур [2,4]. Исходные данные по варианту 7: tнас = 2100C tв = 260C α = 14 Вт/(м2·К) Задача 5 Плоская чугунная батарея водяного отопления высотой h м и длиной l нагревает воздух в помещении. Определить лучистый, конвективный и общий тепловые потоки от поверхности батареи к воздуху при стационарном режиме, если температура воздуха в помещении tв, температура наружной поверхности батареи tст. Степень черноты чугуна ε=0,8. Исходные данные по варианту 7: h= 0,6 м l = 1,4 м tст = 620С tв = 220С
Задача 1 Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой M=1 ru при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 8: t = -100C p2 = 15 бар (1,5 МПа) Задача 2 Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 8: t = 450C φ = 25 % Задача 3 Стена камеры холодильника, выполненная из слоя кирпича толщиной δ2 и слоя изоляции толщиной δ3, с двух сторон покрыта слоем штукатурки толщиной δ1 = δ4 = 20 мм. Температура наружного воздуха tв1, в камере tв2. Коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к поверхности стены α1, от внутренней поверхности стены к воздуху в камере α2. Определить общее и частные термические сопротивления, коэффициент теплопередачи, плотность теплового потока и количество теплоты, проходящее через стенку высотой 4 м и длиной 8 м в течение суток. Определить также температуру поверхностей всех слоев и построить график распределения температуры по толщине стенки (без масштаба). Значения коэффициентов теплопроводимости материалов приведены в таблице. Исходные данные по варианту 8: Задача 4 Определить температуры в центре и на поверхности пшеничного батона через час после того, как его вынули из печи. Начальная температура батона tнач, температура воздуха в помещении tв, коэффициент теплоотдачи от поверхности батона к воздуху αв. Батон условно имеет форму цилиндра диаметром 60 мм , длина которого во много раз больше его диаметра. Теплофизические свойства батона: коэффициент теплопроводности λ=0,224 Вт/(м ·К), коэффициент температуропроводности α=24,3 ·10-8 м2/с. При решении задачи рекомендуется использовать графики для определения берзразмерных температур [2,4]. Исходные данные по варианту 8: tнас = 2200C tв = 270C α = 14 Вт/(м2·К) Задача 5 Плоская чугунная батарея водяного отопления высотой h м и длиной l нагревает воздух в помещении. Определить лучистый, конвективный и общий тепловые потоки от поверхности батареи к воздуху при стационарном режиме, если температура воздуха в помещении tв, температура наружной поверхности батареи tст. Степень черноты чугуна ε=0,8. Исходные данные по варианту 8: h= 0,6 м l = 1,5 м tст = 640С tв = 200С
Задача 1. Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой М=1 кг при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 0: t = 100C p2 = 30 бар (3 МПа) Задача 2. Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 0: t = 450C φ = 20 %
Задача 1 Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой M=1 ru при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 1: t = -800C p2 = 0,6 бар (0,06 МПа) Задача 2 Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 1: t = 100C φ = 35 %
Задача 1. Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой М=1 кг при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 2: t = -700C p2 = 1,2 бар (0,12 МПа) Задача 2. Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 2: t = 150C φ = 40 %
Задача 1. Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой М=1 кг при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 3: t = -650C p2 = 1,5 бар (0,15 МПа) Задача 2. Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 3: t = 200C φ = 45%
Задача 1 Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой M=1 ru при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 4: t = -500C p2 = 3 бар (0,3 МПа) Задача 2 Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 4: t = 250C φ = 50 %
Задача 1. Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой М=1 кг при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 5: t = -400C p2 = 5 бар (0,5 МПа) Задача 2. Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 5: t = 30 0C φ = 55%
Задача 1. Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой М=1 кг при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 6: t = -300C p2 = 10 бар (1,0 МПа) Задача 2. Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 6: t = 350C φ = 60 %
Задача 1. Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой М=1 кг при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 7: t = -200C p2 = 12 бар (1,2 МПа) Задача 2. Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 7: t = 400C φ = 40 %
Задача 1. Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой М=1 кг при температуре t1 адиабатно сжимается до давления p2. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса. Параметры точек процесса свести в таблицу. Исходные данные по варианту 8: t = -100C p2 = 15 бар (1,5 МПа) Задача 2. Температура влажного воздуха t и относительная влажность φ. Определить его параметры: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения, точку росы (pп , pн , d , h ,ψ ,tp ) двумя способами: 1) с помощью диаграммы h-d ; 2) расчетом по формулам с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара или насыщенного влажного воздуха. Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена используемая диаграмма h-d . Параметры влажного воздуха свести в таблицу. Исходные данные по варианту 8: t = 450C φ = 25 %
Задача 1 В компрессоре сжимают воздух. Процесс сжатия осуществляют: по изотерме, адиабате и политропе с показателем n. В начальном состоянии давление воздуха p1 и температура t1; после сжатия – давление p2. Масса воздуха М = 10 кг. Определить для трех названных процессов: объем газ в начальном и конечном состояниях, температуру в конечном состоянии, работу процесса сжатия, количество теплоты, изменение внутренней энергии и энтропии. Сравнить работу каждого процесса сжатия и работу компрессора, в котором этот процесс происходит. Принять: показатель адиабаты k = 1,4; среднюю массовую изохорную теплоемкость Cv = 0,723 кДж/(кг К). Для определения удельной газовой постоянной использовать уравнение Майера. Дать совмещенное изображение всех процессов в координатах p–v и T–s (без масштаба). В координатах p–v показать работу компрессора для рассмотренных процессов сжатия. Исходные данные по варианту 0: Задача 2 Паровая компрессионная холодильная машина работает по циклу с дросселированием. Температура кипения хладагента в испарителе t0. В компрессор поступает холодильный агент в состоянии перегретого пара с температурой t1. Температура конденсации хладагента в конденсаторе tк. Хладагент перед дросселированием (регулирующим вентилем) охлаждается до температуры t5. Определить параметры: давление, температуру, удельный объем, удельную энтальпию, удельную энтропию, степень сухости (p, t, v, h, s, x) узловых точек цикла, подведенную и отведенную теплоту, работу, теоретическую мощность привода компрессора, полную холодопроизводительность и холодильный коэффициент, если массовый расход циркулирующего хладагента М = 5 кг/с. Изобразить схему установки, представить цикл в координатах p–v, T–s и lnp–h. Параметры узловых точек определить двумя способами: 1) с помощью диаграммы; 2) по таблицам термодинамических свойств холодильного агента (или путем расчета, когда это необходимо). Параметры ненасыщенной переохлажденной жидкости после конденсатора (кроме давления) определить условно по таблицам для насыщенной жидкости по температуре переохлаждения t5. Исходные данные по варианту 0: Задача 3 Внутри стальной трубы длиной l=5 м, наружный диаметр которой dнар и толщина стенки δст, движется трансформаторное масло с температурой tж1. Труба расположена в помещении с температурой tж2. Коэффициент теплоотдачи от масла к внутренней поверхности трубы α1, от поверхности трубы к воздуху α2. Обосновать целесообразность применения тепловой изоляции из бетона толщиной δб для уменьшения теплопотерь от трубы, используя понятие о критическом диаметре изоляции. Определить тепловой поток, линейную плотность теплового потока через трубу без бетона и при его наличии. Найти для заданных условий максимальное значение коэффициента теплопроводности изоляции, накладываемой на трубу в целях уменьшения теплопотерь от трубопровода. Коэффициенты теплопроводимости стали λст=45 Вт/(м·К), бетона λб=1,3 Вт/(м·К) Исходные данные по варианту 0: Задача 4 В пастеризаторе молоко со скоростью W движется внутри труб, диаметр которых dнар×δ. Средняя температура молока tж , температура поверхности труб теплообменника tст , внутренняя поверхность труб аппарата F. Рассчитать коэффициент теплоотдачи при движении молока внутри труб теплообменного аппарата. Определить количество теплоты, которое передается от внутренней поверхности трубы к молоку в единицу времени. Исходные данные по варианту 0: Задача 5 Теплообменный аппарат – водоохладитель – представляет собой n-рядный пучок с шагами S1 и S2 и гладких стальных труб диаметром dнар×δ. Коэффициент теплопроводности стали λ=45 Вт/(м·К) . Воздух поперечным потоком омывает пучок труб со скоростью W. Температура воздуха на входе в теплообменник t1', на выходе t1''. Вода движется внутри труб, температура ее на входе равна t2', на выходе – t2''. Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности труб к воде α2, расход воды М. Рассчитать средний коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности труб к воздуху, коэффициент теплопередачи и поверхность теплообмена водоохладителя. Схему движения воды и воздуха считать противоточной. Исходные данные по варианту 0:
Задача 1 В компрессоре сжимают воздух. Процесс сжатия осуществляют: по изотерме, адиабате и политропе с показателем n. В начальном состоянии давление воздуха p1 и температура t1; после сжатия – давление p2. Масса воздуха М = 10 кг. Определить для трех названных процессов: объем газ в начальном и конечном состояниях, температуру в конечном состоянии, работу процесса сжатия, количество теплоты, изменение внутренней энергии и энтропии. Сравнить работу каждого процесса сжатия и работу компрессора, в котором этот процесс происходит. Принять: показатель адиабаты k = 1,4; среднюю массовую изохорную теплоемкость Cv = 0,723 кДж/(кг К). Для определения удельной газовой постоянной использовать уравнение Майера. Дать совмещенное изображение всех процессов в координатах p–v и T–s (без масштаба). В координатах p–v показать работу компрессора для рассмотренных процессов сжатия. Исходные данные по варианту 1: Задача 2 Паровая компрессионная холодильная машина работает по циклу с дросселированием. Температура кипения хладагента в испарителе t0. В компрессор поступает холодильный агент в состоянии перегретого пара с температурой t1. Температура конденсации хладагента в конденсаторе tк. Хладагент перед дросселированием (регулирующим вентилем) охлаждается до температуры t5. Определить параметры: давление, температуру, удельный объем, удельную энтальпию, удельную энтропию, степень сухости (p, t, v, h, s, x) узловых точек цикла, подведенную и отведенную теплоту, работу, теоретическую мощность привода компрессора, полную холодопроизводительность и холодильный коэффициент, если массовый расход циркулирующего хладагента М = 5 кг/с. Изобразить схему установки, представить цикл в координатах p–v, T–s и lnp–h. Параметры узловых точек определить двумя способами: 1) с помощью диаграммы; 2) по таблицам термодинамических свойств холодильного агента (или путем расчета, когда это необходимо). Параметры ненасыщенной переохлажденной жидкости после конденсатора (кроме давления) определить условно по таблицам для насыщенной жидкости по температуре переохлаждения t5. Исходные данные по варианту 1: Задача 3 Внутри стальной трубы длиной l=5 м, наружный диаметр которой dнар и толщина стенки δст, движется трансформаторное масло с температурой tж1. Труба расположена в помещении с температурой tж2. Коэффициент теплоотдачи от масла к внутренней поверхности трубы α1, от поверхности трубы к воздуху α2. Обосновать целесообразность применения тепловой изоляции из бетона толщиной δб для уменьшения теплопотерь от трубы, используя понятие о критическом диаметре изоляции. Определить тепловой поток, линейную плотность теплового потока через трубу без бетона и при его наличии. Найти для заданных условий максимальное значение коэффициента теплопроводности изоляции, накладываемой на трубу в целях уменьшения теплопотерь от трубопровода. Коэффициенты теплопроводимости стали λст=45 Вт/(м·К), бетона λб=1,3 Вт/(м·К) Исходные данные по варианту 1: Задача 4 В пастеризаторе молоко со скоростью W движется внутри труб, диаметр которых dнар×δ. Средняя температура молока tж , температура поверхности труб теплообменника tст , внутренняя поверхность труб аппарата F. Рассчитать коэффициент теплоотдачи при движении молока внутри труб теплообменного аппарата. Определить количество теплоты, которое передается от внутренней поверхности трубы к молоку в единицу времени. Исходные данные по варианту 1: Задача 5 Теплообменный аппарат – водоохладитель – представляет собой n-рядный пучок с шагами S1 и S2 и гладких стальных труб диаметром dнар×δ. Коэффициент теплопроводности стали λ=45 Вт/(м·К) . Воздух поперечным потоком омывает пучок труб со скоростью W. Температура воздуха на входе в теплообменник t1', на выходе t1''. Вода движется внутри труб, температура ее на входе равна t2', на выходе – t2''. Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности труб к воде α2, расход воды М. Рассчитать средний коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности труб к воздуху, коэффициент теплопередачи и поверхность теплообмена водоохладителя. Схему движения воды и воздуха считать противоточной. Исходные данные по варианту 1:
Задача 1 В компрессоре сжимают воздух. Процесс сжатия осуществляют: по изотерме, адиабате и политропе с показателем n. В начальном состоянии давление воздуха p1 и температура t1; после сжатия – давление p2. Масса воздуха М = 10 кг. Определить для трех названных процессов: объем газ в начальном и конечном состояниях, температуру в конечном состоянии, работу процесса сжатия, количество теплоты, изменение внутренней энергии и энтропии. Сравнить работу каждого процесса сжатия и работу компрессора, в котором этот процесс происходит. Принять: показатель адиабаты k = 1,4; среднюю массовую изохорную теплоемкость Cv = 0,723 кДж/(кг К). Для определения удельной газовой постоянной использовать уравнение Майера. Дать совмещенное изображение всех процессов в координатах p–v и T–s (без масштаба). В координатах p–v показать работу компрессора для рассмотренных процессов сжатия. Исходные данные по варианту 2: Задача 2 Паровая компрессионная холодильная машина работает по циклу с дросселированием. Температура кипения хладагента в испарителе t0. В компрессор поступает холодильный агент в состоянии перегретого пара с температурой t1. Температура конденсации хладагента в конденсаторе tк. Хладагент перед дросселированием (регулирующим вентилем) охлаждается до температуры t5. Определить параметры: давление, температуру, удельный объем, удельную энтальпию, удельную энтропию, степень сухости (p, t, v, h, s, x) узловых точек цикла, подведенную и отведенную теплоту, работу, теоретическую мощность привода компрессора, полную холодопроизводительность и холодильный коэффициент, если массовый расход циркулирующего хладагента М = 5 кг/с. Изобразить схему установки, представить цикл в координатах p–v, T–s и lnp–h. Параметры узловых точек определить двумя способами: 1) с помощью диаграммы; 2) по таблицам термодинамических свойств холодильного агента (или путем расчета, когда это необходимо). Параметры ненасыщенной переохлажденной жидкости после конденсатора (кроме давления) определить условно по таблицам для насыщенной жидкости по температуре переохлаждения t5. Исходные данные по варианту 2: Задача 3 Внутри стальной трубы длиной l=5 м, наружный диаметр которой dнар и толщина стенки δст, движется трансформаторное масло с температурой tж1. Труба расположена в помещении с температурой tж2. Коэффициент теплоотдачи от масла к внутренней поверхности трубы α1, от поверхности трубы к воздуху α2. Обосновать целесообразность применения тепловой изоляции из бетона толщиной δб для уменьшения теплопотерь от трубы, используя понятие о критическом диаметре изоляции. Определить тепловой поток, линейную плотность теплового потока через трубу без бетона и при его наличии. Найти для заданных условий максимальное значение коэффициента теплопроводности изоляции, накладываемой на трубу в целях уменьшения теплопотерь от трубопровода. Коэффициенты теплопроводимости стали λст=45 Вт/(м·К), бетона λб=1,3 Вт/(м·К) Исходные данные по варианту 2: Задача 4 В пастеризаторе молоко со скоростью W движется внутри труб, диаметр которых dнар×δ. Средняя температура молока tж , температура поверхности труб теплообменника tст , внутренняя поверхность труб аппарата F. Рассчитать коэффициент теплоотдачи при движении молока внутри труб теплообменного аппарата. Определить количество теплоты, которое передается от внутренней поверхности трубы к молоку в единицу времени. Исходные данные по варианту 2: Задача 5 Теплообменный аппарат – водоохладитель – представляет собой n-рядный пучок с шагами S1 и S2 и гладких стальных труб диаметром dнар×δ. Коэффициент теплопроводности стали λ=45 Вт/(м·К) . Воздух поперечным потоком омывает пучок труб со скоростью W. Температура воздуха на входе в теплообменник t1', на выходе t1''. Вода движется внутри труб, температура ее на входе равна t2', на выходе – t2''. Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности труб к воде α2, расход воды М. Рассчитать средний коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности труб к воздуху, коэффициент теплопередачи и поверхность теплообмена водоохладителя. Схему движения воды и воздуха считать противоточной. Исходные данные по варианту 2:
Задача 1 В компрессоре сжимают воздух. Процесс сжатия осуществляют: по изотерме, адиабате и политропе с показателем n. В начальном состоянии давление воздуха p1 и температура t1; после сжатия – давление p2. Масса воздуха М = 10 кг. Определить для трех названных процессов: объем газ в начальном и конечном состояниях, температуру в конечном состоянии, работу процесса сжатия, количество теплоты, изменение внутренней энергии и энтропии. Сравнить работу каждого процесса сжатия и работу компрессора, в котором этот процесс происходит. Принять: показатель адиабаты k = 1,4; среднюю массовую изохорную теплоемкость Cv = 0,723 кДж/(кг К). Для определения удельной газовой постоянной использовать уравнение Майера. Дать совмещенное изображение всех процессов в координатах p–v и T–s (без масштаба). В координатах p–v показать работу компрессора для рассмотренных процессов сжатия. Исходные данные по варианту 3: Задача 2 Паровая компрессионная холодильная машина работает по циклу с дросселированием. Температура кипения хладагента в испарителе t0. В компрессор поступает холодильный агент в состоянии перегретого пара с температурой t1. Температура конденсации хладагента в конденсаторе tк. Хладагент перед дросселированием (регулирующим вентилем) охлаждается до температуры t5. Определить параметры: давление, температуру, удельный объем, удельную энтальпию, удельную энтропию, степень сухости (p, t, v, h, s, x) узловых точек цикла, подведенную и отведенную теплоту, работу, теоретическую мощность привода компрессора, полную холодопроизводительность и холодильный коэффициент, если массовый расход циркулирующего хладагента М = 5 кг/с. Изобразить схему установки, представить цикл в координатах p–v, T–s и lnp–h. Параметры узловых точек определить двумя способами: 1) с помощью диаграммы; 2) по таблицам термодинамических свойств холодильного агента (или путем расчета, когда это необходимо). Параметры ненасыщенной переохлажденной жидкости после конденсатора (кроме давления) определить условно по таблицам для насыщенной жидкости по температуре переохлаждения t5. Исходные данные по варианту 3: Задача 3 Внутри стальной трубы длиной l=5 м, наружный диаметр которой dнар и толщина стенки δст, движется трансформаторное масло с температурой tж1. Труба расположена в помещении с температурой tж2. Коэффициент теплоотдачи от масла к внутренней поверхности трубы α1, от поверхности трубы к воздуху α2. Обосновать целесообразность применения тепловой изоляции из бетона толщиной δб для уменьшения теплопотерь от трубы, используя понятие о критическом диаметре изоляции. Определить тепловой поток, линейную плотность теплового потока через трубу без бетона и при его наличии. Найти для заданных условий максимальное значение коэффициента теплопроводности изоляции, накладываемой на трубу в целях уменьшения теплопотерь от трубопровода. Коэффициенты теплопроводимости стали λст=45 Вт/(м·К), бетона λб=1,3 Вт/(м·К) Исходные данные по варианту 3: Задача 4 В пастеризаторе молоко со скоростью W движется внутри труб, диаметр которых dнар×δ. Средняя температура молока tж , температура поверхности труб теплообменника tст , внутренняя поверхность труб аппарата F. Рассчитать коэффициент теплоотдачи при движении молока внутри труб теплообменного аппарата. Определить количество теплоты, которое передается от внутренней поверхности трубы к молоку в единицу времени. Исходные данные по варианту 4: Задача 5 Теплообменный аппарат – водоохладитель – представляет собой n-рядный пучок с шагами S1 и S2 и гладких стальных труб диаметром dнар×δ. Коэффициент теплопроводности стали λ=45 Вт/(м·К) . Воздух поперечным потоком омывает пучок труб со скоростью W. Температура воздуха на входе в теплообменник t1', на выходе t1''. Вода движется внутри труб, температура ее на входе равна t2', на выходе – t2''. Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности труб к воде α2, расход воды М. Рассчитать средний коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности труб к воздуху, коэффициент теплопередачи и поверхность теплообмена водоохладителя. Схему движения воды и воздуха считать противоточной. Исходные данные по варианту 3:
Задача 1 В компрессоре сжимают воздух. Процесс сжатия осуществляют: по изотерме, адиабате и политропе с показателем n. В начальном состоянии давление воздуха p1 и температура t1; после сжатия – давление p2. Масса воздуха М = 10 кг. Определить для трех названных процессов: объем газ в начальном и конечном состояниях, температуру в конечном состоянии, работу процесса сжатия, количество теплоты, изменение внутренней энергии и энтропии. Сравнить работу каждого процесса сжатия и работу компрессора, в котором этот процесс происходит. Принять: показатель адиабаты k = 1,4; среднюю массовую изохорную теплоемкость Cv = 0,723 кДж/(кг К). Для определения удельной газовой постоянной использовать уравнение Майера. Дать совмещенное изображение всех процессов в координатах p–v и T–s (без масштаба). В координатах p–v показать работу компрессора для рассмотренных процессов сжатия. Исходные данные по варианту 5: Задача 2 Паровая компрессионная холодильная машина работает по циклу с дросселированием. Температура кипения хладагента в испарителе t0. В компрессор поступает холодильный агент в состоянии перегретого пара с температурой t1. Температура конденсации хладагента в конденсаторе tк. Хладагент перед дросселированием (регулирующим вентилем) охлаждается до температуры t5. Определить параметры: давление, температуру, удельный объем, удельную энтальпию, удельную энтропию, степень сухости (p, t, v, h, s, x) узловых точек цикла, подведенную и отведенную теплоту, работу, теоретическую мощность привода компрессора, полную холодопроизводительность и холодильный коэффициент, если массовый расход циркулирующего хладагента М = 5 кг/с. Изобразить схему установки, представить цикл в координатах p–v, T–s и lnp–h. Параметры узловых точек определить двумя способами: 1) с помощью диаграммы; 2) по таблицам термодинамических свойств холодильного агента (или путем расчета, когда это необходимо). Параметры ненасыщенной переохлажденной жидкости после конденсатора (кроме давления) определить условно по таблицам для насыщенной жидкости по температуре переохлаждения t5. Исходные данные по варианту 5: Задача 3 Внутри стальной трубы длиной l=5 м, наружный диаметр которой dнар и толщина стенки δст, движется трансформаторное масло с температурой tж1. Труба расположена в помещении с температурой tж2. Коэффициент теплоотдачи от масла к внутренней поверхности трубы α1, от поверхности трубы к воздуху α2. Обосновать целесообразность применения тепловой изоляции из бетона толщиной δб для уменьшения теплопотерь от трубы, используя понятие о критическом диаметре изоляции. Определить тепловой поток, линейную плотность теплового потока через трубу без бетона и при его наличии. Найти для заданных условий максимальное значение коэффициента теплопроводности изоляции, накладываемой на трубу в целях уменьшения теплопотерь от трубопровода. Коэффициенты теплопроводимости стали λст=45 Вт/(м·К), бетона λб=1,3 Вт/(м·К) Исходные данные по варианту 5: Задача 4 В пастеризаторе молоко со скоростью W движется внутри труб, диаметр которых dнар×δ. Средняя температура молока tж , температура поверхности труб теплообменника tст , внутренняя поверхность труб аппарата F. Рассчитать коэффициент теплоотдачи при движении молока внутри труб теплообменного аппарата. Определить количество теплоты, которое передается от внутренней поверхности трубы к молоку в единицу времени. Исходные данные по варианту 5: Задача 5 Теплообменный аппарат – водоохладитель – представляет собой n-рядный пучок с шагами S1 и S2 и гладких стальных труб диаметром dнар×δ. Коэффициент теплопроводности стали λ=45 Вт/(м·К) . Воздух поперечным потоком омывает пучок труб со скоростью W. Температура воздуха на входе в теплообменник t1', на выходе t1''. Вода движется внутри труб, температура ее на входе равна t2', на выходе – t2''. Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности труб к воде α2, расход воды М. Рассчитать средний коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности труб к воздуху, коэффициент теплопередачи и поверхность теплообмена водоохладителя. Схему движения воды и воздуха считать противоточной. Исходные данные по варианту 5:
Задача 1 В компрессоре сжимают воздух. Процесс сжатия осуществляют: по изотерме, адиабате и политропе с показателем n. В начальном состоянии давление воздуха p1 и температура t1; после сжатия – давление p2. Масса воздуха М = 10 кг. Определить для трех названных процессов: объем газ в начальном и конечном состояниях, температуру в конечном состоянии, работу процесса сжатия, количество теплоты, изменение внутренней энергии и энтропии. Сравнить работу каждого процесса сжатия и работу компрессора, в котором этот процесс происходит. Принять: показатель адиабаты k = 1,4; среднюю массовую изохорную теплоемкость Cv = 0,723 кДж/(кг К). Для определения удельной газовой постоянной использовать уравнение Майера. Дать совмещенное изображение всех процессов в координатах p–v и T–s (без масштаба). В координатах p–v показать работу компрессора для рассмотренных процессов сжатия. Исходные данные по варианту 6: Задача 2 Паровая компрессионная холодильная машина работает по циклу с дросселированием. Температура кипения хладагента в испарителе t0. В компрессор поступает холодильный агент в состоянии перегретого пара с температурой t1. Температура конденсации хладагента в конденсаторе tк. Хладагент перед дросселированием (регулирующим вентилем) охлаждается до температуры t5. Определить параметры: давление, температуру, удельный объем, удельную энтальпию, удельную энтропию, степень сухости (p, t, v, h, s, x) узловых точек цикла, подведенную и отведенную теплоту, работу, теоретическую мощность привода компрессора, полную холодопроизводительность и холодильный коэффициент, если массовый расход циркулирующего хладагента М = 5 кг/с. Изобразить схему установки, представить цикл в координатах p–v, T–s и lnp–h. Параметры узловых точек определить двумя способами: 1) с помощью диаграммы; 2) по таблицам термодинамических свойств холодильного агента (или путем расчета, когда это необходимо). Параметры ненасыщенной переохлажденной жидкости после конденсатора (кроме давления) определить условно по таблицам для насыщенной жидкости по температуре переохлаждения t5. Исходные данные по варианту 6: Задача 3 Внутри стальной трубы длиной l=5 м, наружный диаметр которой dнар и толщина стенки δст, движется трансформаторное масло с температурой tж1. Труба расположена в помещении с температурой tж2. Коэффициент теплоотдачи от масла к внутренней поверхности трубы α1, от поверхности трубы к воздуху α2. Обосновать целесообразность применения тепловой изоляции из бетона толщиной δб для уменьшения теплопотерь от трубы, используя понятие о критическом диаметре изоляции. Определить тепловой поток, линейную плотность теплового потока через трубу без бетона и при его наличии. Найти для заданных условий максимальное значение коэффициента теплопроводности изоляции, накладываемой на трубу в целях уменьшения теплопотерь от трубопровода. Коэффициенты теплопроводимости стали λст=45 Вт/(м·К), бетона λб=1,3 Вт/(м·К) Исходные данные по варианту 6: Задача 4 В пастеризаторе молоко со скоростью W движется внутри труб, диаметр которых dнар×δ. Средняя температура молока tж , температура поверхности труб теплообменника tст , внутренняя поверхность труб аппарата F. Рассчитать коэффициент теплоотдачи при движении молока внутри труб теплообменного аппарата. Определить количество теплоты, которое передается от внутренней поверхности трубы к молоку в единицу времени. Исходные данные по варианту 6: Задача 5 Теплообменный аппарат – водоохладитель – представляет собой n-рядный пучок с шагами S1 и S2 и гладких стальных труб диаметром dнар×δ. Коэффициент теплопроводности стали λ=45 Вт/(м·К) . Воздух поперечным потоком омывает пучок труб со скоростью W. Температура воздуха на входе в теплообменник t1', на выходе t1''. Вода движется внутри труб, температура ее на входе равна t2', на выходе – t2''. Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности труб к воде α2, расход воды М. Рассчитать средний коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности труб к воздуху, коэффициент теплопередачи и поверхность теплообмена водоохладителя. Схему движения воды и воздуха считать противоточной. Исходные данные по варианту 6:
Задача 1 В компрессоре сжимают воздух. Процесс сжатия осуществляют: по изотерме, адиабате и политропе с показателем n. В начальном состоянии давление воздуха p1 и температура t1; после сжатия – давление p2. Масса воздуха М = 10 кг. Определить для трех названных процессов: объем газ в начальном и конечном состояниях, температуру в конечном состоянии, работу процесса сжатия, количество теплоты, изменение внутренней энергии и энтропии. Сравнить работу каждого процесса сжатия и работу компрессора, в котором этот процесс происходит. Принять: показатель адиабаты k = 1,4; среднюю массовую изохорную теплоемкость Cv = 0,723 кДж/(кг К). Для определения удельной газовой постоянной использовать уравнение Майера. Дать совмещенное изображение всех процессов в координатах p–v и T–s (без масштаба). В координатах p–v показать работу компрессора для рассмотренных процессов сжатия. Исходные данные по варианту 7: Задача 2 Паровая компрессионная холодильная машина работает по циклу с дросселированием. Температура кипения хладагента в испарителе t0. В компрессор поступает холодильный агент в состоянии перегретого пара с температурой t1. Температура конденсации хладагента в конденсаторе tк. Хладагент перед дросселированием (регулирующим вентилем) охлаждается до температуры t5. Определить параметры: давление, температуру, удельный объем, удельную энтальпию, удельную энтропию, степень сухости (p, t, v, h, s, x) узловых точек цикла, подведенную и отведенную теплоту, работу, теоретическую мощность привода компрессора, полную холодопроизводительность и холодильный коэффициент, если массовый расход циркулирующего хладагента М = 5 кг/с. Изобразить схему установки, представить цикл в координатах p–v, T–s и lnp–h. Параметры узловых точек определить двумя способами: 1) с помощью диаграммы; 2) по таблицам термодинамических свойств холодильного агента (или путем расчета, когда это необходимо). Параметры ненасыщенной переохлажденной жидкости после конденсатора (кроме давления) определить условно по таблицам для насыщенной жидкости по температуре переохлаждения t5. Исходные данные по варианту 7: Задача 3 Внутри стальной трубы длиной l=5 м, наружный диаметр которой dнар и толщина стенки δст, движется трансформаторное масло с температурой tж1. Труба расположена в помещении с температурой tж2. Коэффициент теплоотдачи от масла к внутренней поверхности трубы α1, от поверхности трубы к воздуху α2. Обосновать целесообразность применения тепловой изоляции из бетона толщиной δб для уменьшения теплопотерь от трубы, используя понятие о критическом диаметре изоляции. Определить тепловой поток, линейную плотность теплового потока через трубу без бетона и при его наличии. Найти для заданных условий максимальное значение коэффициента теплопроводности изоляции, накладываемой на трубу в целях уменьшения теплопотерь от трубопровода. Коэффициенты теплопроводимости стали λст=45 Вт/(м·К), бетона λб=1,3 Вт/(м·К) Исходные данные по варианту 7: Задача 4 В пастеризаторе молоко со скоростью W движется внутри труб, диаметр которых dнар×δ. Средняя температура молока tж , температура поверхности труб теплообменника tст , внутренняя поверхность труб аппарата F. Рассчитать коэффициент теплоотдачи при движении молока внутри труб теплообменного аппарата. Определить количество теплоты, которое передается от внутренней поверхности трубы к молоку в единицу времени. Исходные данные по варианту 7: Задача 5 Теплообменный аппарат – водоохладитель – представляет собой n-рядный пучок с шагами S1 и S2 и гладких стальных труб диаметром dнар×δ. Коэффициент теплопроводности стали λ=45 Вт/(м·К) . Воздух поперечным потоком омывает пучок труб со скоростью W. Температура воздуха на входе в теплообменник t1', на выходе t1''. Вода движется внутри труб, температура ее на входе равна t2', на выходе – t2''. Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности труб к воде α2, расход воды М. Рассчитать средний коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности труб к воздуху, коэффициент теплопередачи и поверхность теплообмена водоохладителя. Схему движения воды и воздуха считать противоточной. Исходные данные по варианту 7:
Задача 1 В компрессоре сжимают воздух. Процесс сжатия осуществляют: по изотерме, адиабате и политропе с показателем n. В начальном состоянии давление воздуха p1 и температура t1; после сжатия – давление p2. Масса воздуха М = 10 кг. Определить для трех названных процессов: объем газ в начальном и конечном состояниях, температуру в конечном состоянии, работу процесса сжатия, количество теплоты, изменение внутренней энергии и энтропии. Сравнить работу каждого процесса сжатия и работу компрессора, в котором этот процесс происходит. Принять: показатель адиабаты k = 1,4; среднюю массовую изохорную теплоемкость Cv = 0,723 кДж/(кг К). Для определения удельной газовой постоянной использовать уравнение Майера. Дать совмещенное изображение всех процессов в координатах p–v и T–s (без масштаба). В координатах p–v показать работу компрессора для рассмотренных процессов сжатия. Исходные данные по варианту 8: Задача 2 Паровая компрессионная холодильная машина работает по циклу с дросселированием. Температура кипения хладагента в испарителе t0. В компрессор поступает холодильный агент в состоянии перегретого пара с температурой t1. Температура конденсации хладагента в конденсаторе tк. Хладагент перед дросселированием (регулирующим вентилем) охлаждается до температуры t5. Определить параметры: давление, температуру, удельный объем, удельную энтальпию, удельную энтропию, степень сухости (p, t, v, h, s, x) узловых точек цикла, подведенную и отведенную теплоту, работу, теоретическую мощность привода компрессора, полную холодопроизводительность и холодильный коэффициент, если массовый расход циркулирующего хладагента М = 5 кг/с. Изобразить схему установки, представить цикл в координатах p–v, T–s и lnp–h. Параметры узловых точек определить двумя способами: 1) с помощью диаграммы; 2) по таблицам термодинамических свойств холодильного агента (или путем расчета, когда это необходимо). Параметры ненасыщенной переохлажденной жидкости после конденсатора (кроме давления) определить условно по таблицам для насыщенной жидкости по температуре переохлаждения t5. Исходные данные по варианту 8: Задача 3 Внутри стальной трубы длиной l=5 м, наружный диаметр которой dнар и толщина стенки δст, движется трансформаторное масло с температурой tж1. Труба расположена в помещении с температурой tж2. Коэффициент теплоотдачи от масла к внутренней поверхности трубы α1, от поверхности трубы к воздуху α2. Обосновать целесообразность применения тепловой изоляции из бетона толщиной δб для уменьшения теплопотерь от трубы, используя понятие о критическом диаметре изоляции. Определить тепловой поток, линейную плотность теплового потока через трубу без бетона и при его наличии. Найти для заданных условий максимальное значение коэффициента теплопроводности изоляции, накладываемой на трубу в целях уменьшения теплопотерь от трубопровода. Коэффициенты теплопроводимости стали λст=45 Вт/(м·К), бетона λб=1,3 Вт/(м·К) Исходные данные по варианту 8: Задача 4 В пастеризаторе молоко со скоростью W движется внутри труб, диаметр которых dнар×δ. Средняя температура молока tж , температура поверхности труб теплообменника tст , внутренняя поверхность труб аппарата F. Рассчитать коэффициент теплоотдачи при движении молока внутри труб теплообменного аппарата. Определить количество теплоты, которое передается от внутренней поверхности трубы к молоку в единицу времени. Исходные данные по варианту 8: Задача 5 Теплообменный аппарат – водоохладитель – представляет собой n-рядный пучок с шагами S1 и S2 и гладких стальных труб диаметром dнар×δ. Коэффициент теплопроводности стали λ=45 Вт/(м·К) . Воздух поперечным потоком омывает пучок труб со скоростью W. Температура воздуха на входе в теплообменник t1', на выходе t1''. Вода движется внутри труб, температура ее на входе равна t2', на выходе – t2''. Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности труб к воде α2, расход воды М. Рассчитать средний коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности труб к воздуху, коэффициент теплопередачи и поверхность теплообмена водоохладителя. Схему движения воды и воздуха считать противоточной. Исходные данные по варианту 8: