ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕПЛОТЕХНИКА»
ЗАДАНИЕ 1
Газовая смесь, состоящая из трех газов в количестве m1, m2 и m3 (кг) с начальными параметрами р1 (кПа) и t1 (˚C), нагревается до t2 при постоянном давлении.
Определить:
- объёмный состав смеси;
- её начальный и конечный объёмы V1 и V2;
- кажущуюся индивидуальную газовую постоянную смеси Rсм;
- кажущуюся молекулярную массу смеси μсм;
- теплоту Q1-2, участвующую в процессе;
- среднюю теплоёмкость смеси в данном процессе;
- работу расширения газовой смеси;
- изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии смеси в процессе.
Исходные данные взять из таблицы 1, средние теплоёмкости газовых компонентов интервалов 0 – t1 и t2 взять из таблицы 2.
Указания к решению.
- Расчёт рекомендуется вести путём получения по табличным данным аппроксимируещей полиномиальной зависимости, используя вычислительные возможности электронных таблиц “EXCEL” или системы символьной математики “Mathcad 2000 PRO”.
- При отсутствии компьютерного (или программного) обеспечения возможно использование табличных данных для теплоёмкости (таблица 2) путём проведения кусочно-линейной интерполяции (для точек, соседствующих начальной и конечной температурам).
ЗАДАНИЕ 2
Трёхступенчатый компрессор сжимает газ. Исходные данные приведены в таблице 3, в соответствии с двумя последними цифрами зачётной книжки
Определить:
- удельные объёмны газа после сжатия в I, II и III ступенях;
- изменение энтальпии в ходе сжатия в I, II и III ступенях, а также
- изменение энтальпии газа при прохождении через межступенчатые (и концевой) холодильники;
- кажущуюся индивидуальную газовую постоянную смеси Rсм;
- кажущуюся молекулярную массу смеси μсм;
- теплоту, отводимую в межступенчатых и концевом холодильниках;
- среднюю теплоёмкость смеси в данном процессе;
- удельную работу сжатия газа.
Построить диаграммы циклов в координатах р-v – t1 и t-s.
ЗАДАНИЕ 3
Расчёт параметров воздушной холодильной машины.
Воздушная холодильная установка производит лёд при температуре tл ˚С из воды с температурой tв ˚С. Всасываемый в компрессор воздух имеет температуру t1, давление p1 и сжимается до давления p2. Затем воздух поступает в холодильник и там охлаждается до t3. Расход воздуха Vτ м3/час при нормальных условиях.
Принять:
- теплоемкость воды ср = 4,187 кДж/кг,
- теплоту плавления льда q2 = 330,7 кДж/кг,
- теплоемкость льда q3 = 2,09 кДж/кг.
Исходные данные своего варианта принять по таблице 4.
Определить:
- холодильный коэффициент установки ε,
- мощность привода компрессора установки N,
- количество получаемого установкой в час льда m.