Лого УдГУ(ИНГ)

Решение задач по ТЕРМОДИНАМИКE УдГУ (Институт нефти и газа им. М.С.Гуцериева)

Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Термодинамика и Теплопередача» 2020 г. Ижевск

С.С. Макаров

separator

Задача № 1.
Газовые смеси и теплоемкости.

Газовая смесь задана следующим образом: в вариантах с № 1 по 15 в объемных долях ri , с № 16 по 30 в массовых gi долях, процентным составом компонентов смеси (графа 1); давление смеси pсм = … [бар] (графа 2), объем смеси Vсм = … [м3] (графа 3), температура смеси tсм = 100 °C (Tсм = 373 K).
Определить:
− состав смеси (если состав смеси задан в объемных долях, то представить его в массовых долях, если состав смеси задан в массовых долях, то представить его в объемных долях);
− газовые постоянные компонентов Ri и смеси Rсм, [кДж/(кг · К)].
− среднюю молярную массу смеси, μсм, [кг/кмоль], выраженную через объемные и массовые доли;
− парциальные давления компонентов pi, выраженные через объемные ri и массовые gi доли;
− массу смеси mсм, [кг] и ее компонентов mi, [кг];
− парциальные объемы Vi, [м3] и плотности ρi, [кг/м3] компонентов и смеси ρсм, [кг/м3];
− истинную молярную μС , [кДж/(кмоль · К)], объемную С’, [кДж/(м3 · К)] и массовую C, [кДж/(кг · К)] теплоемкости для p = const , v = const при температуре смеси t, [°C] (графа 4).
− среднюю молярную μС , [кДж/(кмоль · К)], объемную С’, [кДж/(м3 · К)] и массовую C, [кДж/(кг · К)] теплоемкости для p = const , v = const теплоемкости интервала температур t1 – t2, [°C] (графа 5).
− количество теплоты Q, [кДж], необходимое для нагрева (охлаждения) p = const, на интервале температур t1 – t2, [°C] (графа 5) при для случаев, когда количество вещества смеси задано как: 2 моль, 5 м3, 7 кг.
Варианты заданий приведены в таблице 1. Справочные данные, необходимые для решения задачи, приведены в таблицах 5 - 7, приложения.

Варианты Решений 1 - 30 Задачи 1 с Исходными данными:

Цена Варианта - 350 руб (pdf)

Варианты СO2 H2 CO N2 H2O Воздух O2 pсм, бар Vсм, м3 tсм, °C t1-t2, °C Файл
Вариант 01 12 - - 75 8 - 5 1 3 2000 200-1000 Решение
Вариант 02 10 - 2 80 - - 8 0,95 2 450 300-100 Решение
Вариант 03 - 5 15 70 10 - - 0,9 4 500 100-300 Решение
Вариант 04 13 - - 75 6 - 6 1,05 5 150 600-200 Решение
Вариант 05 - 10 30 50 10 - - 1,05 6 200 1000-100 Решение
Вариант 06 5 30 10 55 - - - 0,85 7 350 900-200 Решение
Вариант 07 14 - - 77 5 - 4 0,7 8 400 700-500 Решение
Вариант 08 - 5 20 75 - - - 0,95 9 100 500-200  
Вариант 09 - - - 60 15 10 15 1 10 300 800-300 Решение
Вариант 10 15 - - 76 4 - 5 1,05 2 600 600-100 Решение
Вариант 11 20 - 10 - 15 - 55 1,15 3 700 750-250 Решение
Вариант 12 16 - - 76 4 - 4 1,2 4 750 1000-500 Решение
Вариант 13 8 5 2 85 - - - 1,25 5 700 300-1300 Решение
Вариант 14 15 - - 75 5 - 5 1,05 6 800 600-900 Решение
Вариант 15 - 20 10 50 - - 20 0,85 7 1000 1000-400 Решение
Вариант 16 18 - 1 65 - 16 - 1,2 8 1200 850-350 Решение
Вариант 17 - 15 - 45 15 - 25 1 9 1000 350-750 Решение
Вариант 18 14 - - 76 6 - 4 0,9 10 2000 900-600 Решение
Вариант 19 - 2 25 65 - 8 - 1 2 450 450-300 Решение
Вариант 20 - 10 - 70 - 15 5 1,05 3 350 300-150 Решение
Вариант 21 10 - - 75 5 - 10 1,05 4 600 800-300 Решение
Вариант 22 - 5 10 80 - - 5 1 5 550 400-300 Решение
Вариант 23 17 - - 74 5 - 4 0,95 6 400 800-300 Решение
Вариант 24 10 10 20 60 - - - 1,15 7 1000 650-150 Решение
Вариант 25 - 2 28 55 - 15 - 0,85 8 1000 150-1200 Решение
Вариант 26 15 - - 47 7 - 31 1 9 800 300-800 Решение
Вариант 27 - 17 40 13 - 30 - 1 10 300 1200-1000 Решение
Вариант 28 12 - - 74 5 - 8 0,9 2 500 400-900 Решение
Вариант 29 - 8 15 62 - 15 - 0,95 3 1000 800-600 Решение
Вариант 30 10 - - 80 5 - 5 1 4 600 600-100 Решение

Задача № 2.
Термодинамические процессы идеальных газов (Первый закон термодинамики).

Газа, массой m = … [кг], при начальном давлении p1 = … [МПа] и начальной температуре, расширяется по политропе до конечного давления p2 = … [МПа] и конечной температуры t2 = … [°C]. Определить начальный и конечный объемы, показатель политропы, работу расширения, изменение внутренней энергии, количество подведенной теплоты, и изменение энтропии. Варианты заданий приведены в таблице 2.

Варианты Решений 1 - 30 Задачи 2 с Исходными данными:

Цена Варианта - 150 руб (pdf)

Варианты Газ m, кг р1, МПа р2, МПа t1, ℃ t2, ℃ Файл
Вариант 01 О2 5 2 0,1 427 27 Решение
Вариант 02 воздух 4,5 1,5 0,2 405 15 Решение
Вариант 03 Н2О 2,2 1,2 0,15 320 20 Решение
Вариант 04 N2 1,5 1,3 0,11 380 80 Решение
Вариант 05 СО 3 1,6 0,12 450 50 Решение
Вариант 06 СО2 4 1 0,2 430 20 Решение
Вариант 07 воздух 2,1 1,1 0,1 427 27 Решение
Вариант 08 О2 3,5 1,5 0,2 405 15 Решение
Вариант 09 Н2О 2,4 1,2 0,15 320 20 Решение
Вариант 10 SO2 4,2 1,3 0,11 380 80 Решение
Вариант 11 СО 5,1 1,6 0,12 450 50 Решение
Вариант 12 СО2 1,5 1 0,2 430 20 Решение
Вариант 13 N2 3 1,5 0,1 421 21 Решение
Вариант 14 SO2 4 1,1 0,1 427 27 Решение
Вариант 15 О2 2,1 1,5 0,2 405 15 Решение
Вариант 16 Н2О 3,5 1,2 0,15 320 20 Решение
Вариант 17 N2 3,5 1,3 0,11 380 80 Решение
Вариант 18 СО 2,4 1,6 0,12 450 50 Решение
Вариант 19 СО2 4,2 1 0,2 430 20 Решение
Вариант 20 воздух 5,1 1,1 0,1 427 27 Решение
Вариант 21 О2 1,5 1,5 0,2 405 15 Решение
Вариант 22 SO2 3 1,2 0,15 320 20 Решение
Вариант 23 N2 2,1 1,3 0,11 380 80 Решение
Вариант 24 СО 3,5 1,6 0,12 450 50 Решение
Вариант 25 СО2 3,5 1 0,2 430 20 Решение
Вариант 26 воздух 2,4 1,1 0,1 427 27 Решение
Вариант 27 SO2 4,2 1,5 0,2 405 15 Решение
Вариант 28 Н2О 5,1 1,2 0,15 320 20 Решение
Вариант 29 N2 3,8 1,3 0,11 380 80 Решение
Вариант 30 СО 2,6 1,6 0,12 450 50 Решение

Задача № 3.
Максимальная работа. Эксергия (Второй закон термодинамики).

Определить эксергетический КПД котельной установки, если известно, что температура продуктов сгорания в топке равна t1 = … [°C], а теплотворная способность топочного мазута Q= … [кДж/кг]. В котельной установке вырабатывается пар с температурой t2 = … [°C]. Температура окружающей среды t0 = … [°C]. Варианты заданий приведены в таблице 3.

Варианты Решений 1 - 30 Задачи 3 с Исходными данными:

Цена Варианта - 100 руб (pdf)

Варианты t1, ℃ Q, кДж/кг t2, ℃ t0, ℃ Файл
Вариант 01 1827 42000 557 27 Решение
Вариант 02 1500 40000 550 25 Решение
Вариант 03 1660 35500 560 26 Решение
Вариант 04 1750 41500 570 25 Решение
Вариант 05 1550 36800 540 23 Решение
Вариант 06 1800 41000 535 24 Решение
Вариант 07 1900 41300 545 21 Решение
Вариант 08 1850 38500 560 20 Решение
Вариант 09 1500 40000 550 25 Решение
Вариант 10 1660 35500 560 26 Решение
Вариант 11 1750 41500 570 25 Решение
Вариант 12 1550 36800 540 23 Решение
Вариант 13 1800 41000 535 24 Решение
Вариант 14 1900 41300 545 21 Решение
Вариант 15 1850 38500 560 20 Решение
Вариант 16 1550 36800 540 23 Решение
Вариант 17 1800 41000 535 24 Решение
Вариант 18 1900 41300 545 21 Решение
Вариант 19 1850 38500 560 20 Решение
Вариант 20 1500 40000 550 25 Решение
Вариант 21 1660 35500 560 26 Решение
Вариант 22 1750 41500 570 25 Решение
Вариант 23 1900 41300 545 21 Решение
Вариант 24 1850 38500 560 20 Решение
Вариант 25 1550 36800 540 23 Решение
Вариант 26 1800 41000 535 24 Решение
Вариант 27 1900 41300 545 21 Решение
Вариант 28 1750 43000 543 24 Решение
Вариант 29 1830 45000 542 26 Решение
Вариант 30 1860 41600 538 28 Решение

Задача № 4.
Термодинамический анализ процессов в компрессорах.

Определить теоретическую работу на привод одноступенчатого и трехступенчатого компрессоров при сжатии воздуха до давления p2 = … [МПа]. Начальное давление p1 = … [МПа] и температура t1 = … [°C]. Показатель политропы для всех ступеней n = …. Определить работу на 1 м3 воздуха и температуру сжатия в одноступенчатом, трехступенчатом и четырех ступенчатом компрессорах. Оценить уменьшение затрат работы при переходе с от одноступенчатого к четырехступенчатому компрессору.

Варианты Решений 1 - 30 Задачи 4 с Исходными данными:

Цена Варианта - 100 руб (pdf)

Варианты р1, МПа t1, ℃ р2, МПа n Файл
Вариант 01 0,1 27 12,5 1,2 Решение
Вариант 02 0,12 24 10,5 1,1 Решение
Вариант 03 0,15 25 10 1,2 Решение
Вариант 04 0,13 26 11,5 1,21 Решение
Вариант 05 0,9 21 13,4 1,11 Решение
Вариант 06 0,16 20 12 1,12 Решение
Вариант 07 0,11 23 13 1,1 Решение
Вариант 08 0,1 25 11,2 1,14 Решение
Вариант 09 0,12 24 10,5 1,15 Решение
Вариант 10 0,15 25 10 1,2 Решение
Вариант 11 0,13 26 11,5 1,21 Решение
Вариант 12 0,9 21 13,4 1,11 Решение
Вариант 13 0,16 20 12 1,12 Решение
Вариант 14 0,11 23 13 1,1 Решение
Вариант 15 0,13 26 11,5 1,21 Решение
Вариант 16 0,9 21 13,4 1,11 Решение
Вариант 17 0,16 20 12 1,12 Решение
Вариант 18 0,11 23 13 1,1 Решение
Вариант 19 0,1 25 11,2 1,14 Решение
Вариант 20 0,12 24 10,5 1,15 Решение
Вариант 21 0,15 25 10 1,2 Решение
Вариант 22 0,13 26 11,5 1,21 Решение
Вариант 23 0,9 21 13,4 1,11 Решение
Вариант 24 0,16 20 12 1,12 Решение
Вариант 25 0,11 23 13 1,1 Решение
Вариант 26 0,13 26 11,5 1,21 Решение
Вариант 27 0,9 21 13,4 1,11 Решение
Вариант 28 0,16 20 12 1,12 Решение
Вариант 29 0,11 23 13 1,1 Решение
Вариант 30 0,1 25 11,2 1,14 Решение

Готовые ВАРИАНТЫ Заданий с 1 по 4
(Zip архив pdf. Вариант 8 пока не загружен!)

Цена ВАРИАНТА - 600 руб.

ЕСЛИ РЕШЕНИЙ ВАШЕЙ ЗАДАЧИ НЕТ СРЕДИ ПРЕДСТАВЛЕННЫХ ВАРИАНТОВ - СООБЩИТЕ НАМ И ЧЕРЕЗ 3 ДНЯ ОНО ПОЯВИТСЯ НА САЙТЕ!

ВВЕДИТЕ НУЖНЫЙ № ЗАДАЧИ И ВАРИАНТ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ПО ПОСОБИЮ. ЕСЛИ ЕСТЬ РАЗЛИЧИЯ С ОРИГИНАЛОМ, ЗАГРУЗИТЕ ЗАДАНИЕ ПОЛНОСТЬЮ!

  • Вложение (Макс: 10) Мб
Если возникли трудности с отправкой вложенных файлов - пишите на d.kamshilin@unisolver.ru