Решения Задач по ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКЕ и ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ГАУСЗ (ТюмГСХА) г. Тюмень
Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольной работы для студентов
заочной формы, подготовки по направлению подготовки 35.03.06 АГРОИНЖЕНЕРИЯ,
профиль 2. Электрооборудование и электротехнология АПК. 2014 г.
КАФЕДРА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ
Снохин А.С., Ивакин Е.А.
Задача № 1
Газ массой m имеет начальные параметры - давление р1 и температуру t1. После политропного изменения состояния газа объём его стал V2 давление р2. Определить конечную температуру Т2 газа, показатель политропы n, теплоёмкость процесса, работу, изменение внутренней энергии и энтропии. Определить эти же величины, если изменение состояния газа происходит по изотерме до того же значения конечного объёма V2. Сделать выводы по полученным расчётным данным. Показать процессы в p-V и T-s - диаграммах.
Контрольный вопрос. Каковы общая формулировка и математическое определение первого закона термодинамики? Дайте определение и объясните физическую сущность величин, входящих в уравнение первого закона термодинамики.
Варианты Решений 01 - 30 Задачи 1 с Исходными данными:
Цена Варианта - 100 руб (pdf)
| Варианты | t1, ºC | р1, кгс/см2 | m, кг | р2, кгс/см2 | V2, м3 | Файл |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Вариант 1 | 4 | 20 | 1 | 20 | 0.21 | Решение |
| Вариант 2 | 0 | 1 | 1 | 8 | 0.14 | Решение |
| Вариант 3 | 15 | 1 | 1 | 1.6 | 0.83 | Решение |
| Вариант 4 | 150 | 25 | 1 | 60 | 0.024 | Решение |
| Вариант 5 | 250 | 50 | 1 | 70 | 0.025 | Решение |
| Вариант 6 | 0 | 1 | 1 | 16 | 0.039 | Решение |
| Вариант 7 | 172 | 1 | 1 | 4 | 0.33 | Решение |
| Вариант 8 | 617 | 45 | 1 | 11 | 0.25 | Решение |
| Вариант 9 | 45 | 0.9 | 1 | 32.6 | 0.08 | Решение |
| Вариант 10 | 1627 | 32.6 | 1 | 2.7 | 1 | Решение |
| Вариант 11 | 57 | 0.85 | 1 | 37.6 | 0.08 | Решение |
| Вариант 12 | 1907 | 60.2 | 1 | 2.2 | 1.1 | Решение |
| Вариант 13 | 27 | 0.95 | 1 | 4 | 0.33 | Решение |
| Вариант 14 | 20 | 1 | 1 | 3 | 0.4 | Решение |
| Вариант 15 | 409 | 5.1 | 1 | 1 | 1.25 | Решение |
| Вариант 16 | 30 | 1 | 1 | 12.3 | 0.15 | Решение |
| Вариант 17 | 2102 | 47.1 | 1 | 3.8 | 0.9 | Решение |
| Вариант 18 | 20 | 0.95 | 1 | 30.8 | 0.07 | Решение |
| Вариант 19 | 1857 | 30.8 | 1 | 3.8 | 0.9 | Решение |
| Вариант 20 | 47 | 1 | 1 | 40 | 0.07 | Решение |
| Вариант 21 | 2507 | 81.4 | 1 | 3.56 | 0.9 | Решение |
| Вариант 22 | 17 | 6 | 1 | 3 | 0.9 | Решение |
| Вариант 23 | 20 | 6 | 1 | 1.1 | 3.3 | Решение |
| Вариант 24 | 0 | 0.8 | 1 | 29 | 0.077 | Решение |
| Вариант 25 | 1313 | 46.4 | 1 | 1.43 | 1.2 | Решение |
| Вариант 26 | 17 | 1 | 1 | 2.8 | 0.83 | Решение |
| Вариант 27 | 30 | 3 | 1 | 97.2 | 0.025 | Решение |
| Вариант 28 | 1577 | 164 | 1 | 1 | 1.25 | Решение |
| Вариант 29 | 24 | 1 | 1 | 3 | 0.39 | Решение |
| Вариант 30 | 1327 | 6 | 1 | 1.1 | 3.65 | Решение |
Задача № 2
Определить параметры рабочего тела в характерных точках идеального цикла поршневого двигателя с изохорно - изобарным подводом теплоты (смешанный цикл), если известны давление р1 и температура t1 рабочего тела в начале сжатия. Степень сжатия ε, степень предварительного расширения ρ, степень повышения давления заданы λ. Определить работу, получаемую от цикла, подведённую и отведенную теплоту, термический КПД цикла и изменение энтропии отдельных процессов цикла. За рабочее тело принять воздух, считая его теплоёмкость в расчётных интервалах температур постоянной. Построить на "миллиметровке" в масштабе этот цикл в координатах P-V и T-S. Дать к полученным графикам соответствующие пояснения.
Контрольный вопрос. Приведите основные формулировки второго закона термодинамики.
Варианты Решений 01-12, 14-17, 21, 29 Задачи 2 с Исходными данными:
Цена Варианта - 200 руб (pdf)
| Варианты | р1, МПа | t1, ˚C | ε | ρ | λ | Файл |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Вариант 1 | 0.8 | 87 | 7 | 1 | 3.2 | Решение |
| Вариант 2 | 0.9 | 45 | 13 | 2.2 | 1 | Решение |
| Вариант 3 | 0.85 | 57 | 15 | 1.4 | 1.6 | Решение |
| Вариант 4 | 1 | 30 | 6 | 1 | 3.1 | Решение |
| Вариант 5 | 0.95 | 20 | 12 | 1.4 | 1 | Решение |
| Вариант 6 | 1 | 47 | 14 | 1.5 | 1.4 | Решение |
| Вариант 7 | 1 | 15 | 16 | 1.4 | 1.6 | Решение |
| Вариант 8 | 0.8 | 0 | 13 | 1.3 | 1.6 | Решение |
| Вариант 9 | 1 | 20 | 12 | 1.3 | 1.7 | Решение |
| Вариант 10 | 0.9 | 30 | 14 | 2 | 1 | Решение |
| Вариант 11 | 0.8 | 20 | 13 | 1 | 1.5 | Решение |
| Вариант 12 | 1 | 27 | 5 | 1 | 3.2 | Решение |
| Вариант 13 | 0.95 | 25 | 12 | 1.4 | 1 | заказать |
| Вариант 14 | 0.8 | 7 | 12 | 1.3 | 1.7 | Решение |
| Вариант 15 | 1 | 45 | 13 | 2.02 | 1 | Решение |
| Вариант 16 | 0.85 | 50 | 14 | 1.4 | 1.5 | Решение |
| Вариант 17 | 0.9 | 45 | 15 | 1.5 | 1.3 | Решение |
| Вариант 18 | 1 | 27 | 11 | 1.4 | 1.6 | заказать |
| Вариант 19 | 0.85 | 87 | 6 | 1 | 3.1 | заказать |
| Вариант 20 | 0.95 | 23 | 12 | 1.3 | 1 | заказать |
| Вариант 21 | 1 | 17 | 13 | 1.3 | 1.5 | Решение |
| Вариант 22 | 0.95 | 45 | 12 | 2.1 | 1 | заказать |
| Вариант 23 | 0.9 | 20 | 13 | 2.2 | 1 | заказать |
| Вариант 24 | 0.85 | 37 | 15 | 1.3 | 1.5 | заказать |
| Вариант 25 | 0.8 | 17 | 7 | 1 | 3.2 | заказать |
| Вариант 26 | 1 | 57 | 7 | 1 | 3.2 | заказать |
| Вариант 27 | 0.95 | 45 | 13 | 2.2 | 1 | заказать |
| Вариант 28 | 0.9 | 37 | 14 | 2.2 | 1 | заказать |
| Вариант 29 | 0.85 | 67 | 15 | 2.2 | 1 | Решение |
| Вариант 30 | 1 | 7 | 7 | 1 | 3.2 | заказать |
Задача № 3
Показать сравнительным расчётом целесообразность применение пара высоких начальных параметров и низкого конечного давления на примере паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина, определив располагаемый теплоперепад, термический КПД цикла и удельный расход пара для двух различных значений начальных и конечных параметров пара. Указать конечное значение степени сухости. Изобразить схему простейшей паросиловой установки и дать краткое описание её работы. Представить цикл Ренкина в диаграммах P-V и T-S. Задачу решать с помощью H-s диаграммы. Представить графическое решение задачи в Н-s диаграмме.
Варианты Решений 01 - 30 Задачи 3 с Исходными данными:
Цена Варианта - 100 руб (pdf)
| Вариант | Параметры пара 1 вар. | Параметры пара 2 вар. | Файл | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Р1, кгс/см2 |
t1,°C | Р2, кгс/см2 |
Р1, кгс/см2 |
t1,°C | Р2, кгс/см2 |
||
| Вариант 1 | 24,7 | 350 | 0,098 | 24,7 | 450 | 0,090 | Решение |
| Вариант 2 | 98 | 327 | 0.039 | 98 | 427 | 0.039 | Решение |
| Вариант 3 | 98 | 327 | 0.039 | 98 | 527 | 0.039 | Решение |
| Вариант 4 | 98 | 327 | 0.039 | 98 | 627 | 0.039 | Решение |
| Вариант 5 | 98 | 327 | 0.039 | 98 | 727 | 0.039 | Решение |
| Вариант 6 | 19.6 | 400 | 0.039 | 24.9 | 400 | 0.039 | Решение |
| Вариант 7 | 19.6 | 400 | 0.039 | 58.7 | 400 | 0.039 | Решение |
| Вариант 8 | 19.6 | 400 | 0.039 | 98.0 | 400 | 0.039 | Решение |
| Вариант 9 | 29.4 | 400 | 0.98 | 29.4 | 400 | 0.098 | Решение |
| Вариант 10 | 29.4 | 400 | 0.98 | 29.4 | 400 | 0.078 | Решение |
| Вариант 11 | 29.4 | 400 | 0.98 | 29.4 | 400 | 0.059 | Решение |
| Вариант 12 | 29.4 | 400 | 0.98 | 29.4 | 400 | 0.039 | Решение |
| Вариант 13 | 29.4 | 400 | 0.98 | 29.4 | 400 | 0.019 | Решение |
| Вариант 14 | 24.7 | 350 | 0.098 | 39.2 | 350 | 0.098 | Решение |
| Вариант 15 | 35 | 450 | 0.04 | 35 | 600 | 0.04 | Решение |
| Вариант 16 | 35 | 450 | 0.04 | 200 | 450 | 0.04 | Решение |
| Вариант 17 | 35 | 450 | 0.04 | 200 | 600 | 0.04 | Решение |
| Вариант 18 | 35 | 450 | 0.04 | 90 | 450 | 0.04 | Решение |
| Вариант 19 | 35 | 450 | 0.04 | 90 | 650 | 0.04 | Решение |
| Вариант 20 | 35 | 450 | 0.04 | 300 | 650 | 0.04 | Решение |
| Вариант 21 | 24.7 | 350 | 0.098 | 240 | 565 | 0.098 | Решение |
| Вариант 22 | 35 | 435 | 0.04 | 90 | 435 | 0.04 | Решение |
| Вариант 23 | 90 | 535 | 0.04 | 130 | 565 | 0.04 | Решение |
| Вариант 24 | 130 | 565 | 0.04 | 200 | 565 | 0.04 | Решение |
| Вариант 25 | 29 | 400 | 0.04 | 90 | 600 | 0.04 | Решение |
| Вариант 26 | 125 | 450 | 0.98 | 130 | 650 | 0.098 | Решение |
| Вариант 27 | 90 | 480 | 0.98 | 130 | 727 | 0.098 | Решение |
| Вариант 28 | 130 | 565 | 0.98 | 240 | 600 | 0.098 | Решение |
| Вариант 29 | 240 | 580 | 0.98 | 300 | 727 | 0.098 | Решение |
| Вариант 30 | 200 | 650 | 0.98 | 240 | 750 | 0.098 | Решение |
Задача № 4
Определить потери тепла за 1 час с 1 м длины горизонтальной трубы, охлаждаемой свободным потоком воздуха, если известно наружный диаметр d трубы, температура стенки трубы tс и температура воздуха tв в помещении.
Варианты Решений 01 - 30 Задачи 4 с Исходными данными:
Цена Варианта - 100 руб (pdf)
| Варианты | d, мм | tc, ˚C | tв, ˚C | Файл |
|---|---|---|---|---|
| Вариант 1 | 17 | 100 | 15 | Решение |
| Вариант 2 | 21,3 | 150 | 20 | Решение |
| Вариант 3 | 26,8 | 200 | 25 | Решение |
| Вариант 4 | 33,5 | 250 | 30 | Решение |
| Вариант 5 | 42 | 300 | 15 | Решение |
| Вариант 6 | 48 | 350 | 20 | Решение |
| Вариант 7 | 60 | 400 | 25 | Решение |
| Вариант 8 | 75,5 | 450 | 30 | Решение |
| Вариант 9 | 57 | 100 | 15 | Решение |
| Вариант 10 | 76 | 150 | 20 | Решение |
| Вариант 11 | 89 | 200 | 25 | Решение |
| Вариант 12 | 108 | 250 | 30 | Решение |
| Вариант 13 | 133 | 300 | 10 | Решение |
| Вариант 14 | 159 | 350 | 15 | Решение |
| Вариант 15 | 17 | 400 | 20 | Решение |
| Вариант 16 | 21,3 | 330 | 25 | Решение |
| Вариант 17 | 26,8 | 300 | 30 | Решение |
| Вариант 18 | 33,5 | 200 | 10 | Решение |
| Вариант 19 | 42,3 | 150 | 15 | Решение |
| Вариант 20 | 48 | 100 | 20 | Решение |
| Вариант 21 | 60 | 150 | 25 | Решение |
| Вариант 22 | 75,5 | 200 | 30 | Решение |
| Вариант 23 | 57 | 250 | 10 | Решение |
| Вариант 24 | 76 | 300 | 15 | Решение |
| Вариант 25 | 89 | 350 | 20 | Решение |
| Вариант 26 | 108 | 400 | 25 | Решение |
| Вариант 27 | 133 | 100 | 30 | Решение |
| Вариант 28 | 159 | 200 | 10 | Решение |
| Вариант 29 | 200 | 400 | 30 | Решение |
| Вариант 30 | 150 | 300 | 25 | Решение |
Задача № 5
Плоская стальная стенка толщиной δс омывается с одной стороны горячим газом с температурой t1, с другой стороны – водой с температурой t2. Определить коэффициент теплопередачи К от газов к воде, удельный тепловой поток q и температуру обеих поверхностей стенки, если известны коэффициенты теплоотдачи от газа к стенке α1 и от стенки к воде α2; коэффициент теплопроводности стали λс = 58 Вт/(м·К). Определить указанные выше величины, если стенка со стороны воды покроется слоем накипи толщиной δн; коэффициент теплопроводности накипи λн = 1 Вт/(м·К). Для указанных вариантов построить эпюры температур от t1 до t2. Объяснить в чем заключается вред отложения накипи на стальных поверхностях нагрева.
Варианты Решений 01 - 30 Задачи 5 с Исходными данными:
Цена Варианта - 100 руб (pdf)
| Варианты | δс, мм | δн, мм | α1, Вт/(м2K) | α2, Вт/(м2K) | t1, ˚C | t2, ˚C | Файл |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Вариант 1 | 1 | 10 | 186 | 4419 | 1200 | 220 | Решение |
| Вариант 2 | 2 | 5 | 174 | 3489 | 1100 | 200 | Решение |
| Вариант 3 | 1 | 4 | 163 | 2907 | 1000 | 180 | Решение |
| Вариант 4 | 1 | 3 | 151 | 2326 | 900 | 160 | Решение |
| Вариант 5 | 1 | 2 | 140 | 1744 | 800 | 140 | Решение |
| Вариант 6 | 2 | 10 | 70 | 1163 | 850 | 150 | Решение |
| Вариант 7 | 1 | 9 | 81 | 2326 | 950 | 160 | Решение |
| Вариант 8 | 2 | 6 | 93 | 3489 | 1050 | 170 | Решение |
| Вариант 9 | 1 | 7 | 105 | 4652 | 1150 | 180 | Решение |
| Вариант 10 | 2 | 6 | 116 | 5815 | 1250 | 190 | Решение |
| Вариант 11 | 1 | 7 | 58 | 1163 | 900 | 225 | Решение |
| Вариант 12 | 2 | 6 | 47 | 1140 | 800 | 200 | Решение |
| Вариант 13 | 1 | 5 | 35 | 1116 | 700 | 175 | Решение |
| Вариант 14 | 2 | 4 | 24 | 1093 | 600 | 150 | Решение |
| Вариант 15 | 1 | 3 | 12 | 1070 | 500 | 125 | Решение |
| Вариант 16 | 2 | 8 | 64 | 2560 | 575 | 110 | Решение |
| Вариант 17 | 1 | 7 | 58 | 2442 | 675 | 120 | Решение |
| Вариант 18 | 2 | 6 | 52 | 3326 | 775 | 130 | Решение |
| Вариант 19 | 1 | 5 | 47 | 2210 | 875 | 140 | Решение |
| Вариант 20 | 2 | 4 | 41 | 2093 | 975 | 150 | Решение |
| Вариант 21 | 1 | 2 | 47 | 3489 | 1000 | 100 | Решение |
| Вариант 22 | 2 | 3 | 58 | 4652 | 900 | 125 | Решение |
| Вариант 23 | 1 | 5 | 70 | 4071 | 1050 | 135 | Решение |
| Вариант 24 | 2 | 6 | 52 | 5234 | 950 | 150 | Решение |
| Вариант 25 | 0.5 | 7 | 64 | 2326 | 800 | 200 | Решение |
| Вариант 26 | 1 | 5 | 76 | 2442 | 850 | 210 | Решение |
| Вариант 27 | 2 | 8 | 49 | 3605 | 975 | 175 | Решение |
| Вариант 28 | 0.5 | 5 | 17 | 1163 | 400 | 100 | Решение |
| Вариант 29 | 1 | 8 | 24 | 1454 | 500 | 120 | Решение |
| Вариант 30 | 1.5 | 4 | 29 | 1745 | 600 | 140 | Решение |
Готовые ВАРИАНТЫ - Zip архив Задач с 1 по 5 (pdf)
Цена Варианта - 500 руб.