Лого УдГУ(ИНГ)

Задачи 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

Задание № 1. Газовые смеси и теплоемкости

Цена Задания № 1 - 350 руб. (pdf)

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.

Решения ВАРИАНТОВ с 1 по 30 (Решения Задания № 1)

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

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

Цена Задания № - 150 руб. (pdf)

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.

Решение ВАРИАНТА с 1 - 30 (Решения Задания № 2)

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

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

Цена Задачи 3 - 100 руб. (pdf)

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.

Решения ВАРИАНТОВ с 1 по 30 (Решения Задания № 3)

Таблица 5: Решенные Варианты с 01 по 10 с Исходными данными
Варианты t1, ℃ Q, кДж/кг t2, ℃ t0, ℃ Файл
Вар 01 1827 42000 557 27 Решение
Вар 02 1500 40000 550 25 Решение
Вар 03 1660 35500 560 26 Решение
Вар 04 1750 41500 570 25 Решение
Вар 05 1550 36800 540 23 Решение
Вар 06 1800 41000 535 24 Решение
Вар 07 1900 41300 545 21 Решение
Вар 08 1850 38500 560 20 Решение
Вар 09 1500 40000 550 25 Решение
Вар 10 1660 35500 560 26 Решение
Таблица 6: Решенные Варианты с 11 по 20 с Исходными данными
Варианты t1, ℃ Q, кДж/кг t2, ℃ t0, ℃ Файл
Вар 11 1750 41500 570 25 Решение
Вар 12 1550 36800 540 23 Решение
Вар 13 1800 41000 535 24 Решение
Вар 14 1900 41300 545 21 Решение
Вар 15 1850 38500 560 20 Решение
Вар 16 1550 36800 540 23 Решение
Вар 17 1800 41000 535 24 Решение
Вар 18 1900 41300 545 21 Решение
Вар 19 1850 38500 560 20 Решение
Вар 20 1500 40000 550 25 Решение
Таблица 7: Решенные Варианты с 21 по 30 с Исходными данными
Варианты t1, ℃ Q, кДж/кг t2, ℃ t0, ℃ Файл
Вар 21 1660 35500 560 26 Решение
Вар 22 1750 41500 570 25 Решение
Вар 23 1900 41300 545 21 Решение
Вар 24 1850 38500 560 20 Решение
Вар 25 1550 36800 540 23 Решение
Вар 26 1800 41000 535 24 Решение
Вар 27 1900 41300 545 21 Решение
Вар 28 1750 43000 543 24 Решение
Вар 29 1830 45000 542 26 Решение
Вар 30 1860 41600 538 28 Решение

Задание № 4. Термодинамический анализ процессов в компрессорах

Цена Задачи 4 - 100 руб. (pdf)

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.

Решение ВАРИАНТА с 1 - 30 (Решения Задания № 4)

Таблица 8: Решенные Варианты с 01 по 10 с Исходными данными
Варианты р1, МПа t1, ℃ р2, МПа n Файл
Вар 01 0,1 27 12,5 1,2 Решение
Вар 02 0,12 24 10,5 1,1 Решение
Вар 03 0,15 25 10 1,2 Решение
Вар 04 0,13 26 11,5 1,21 Решение
Вар 05 0,9 21 13,4 1,11 Решение
Вар 06 0,16 20 12 1,12 Решение
Вар 07 0,11 23 13 1,1 Решение
Вар 08 0,1 25 11,2 1,14 Решение
Вар 09 0,12 24 10,5 1,15 Решение
Вар 10 0,15 25 10 1,2 Решение
Таблица 9: Решенные Варианты с 11 по 20 с Исходными данными
Варианты р1, МПа t1, ℃ р2, МПа n Файл
Вар 11 0,13 26 11,5 1,21 Решение
Вар 12 0,9 21 13,4 1,11 Решение
Вар 13 0,16 20 12 1,12 Решение
Вар 14 0,11 23 13 1,1 Решение
Вар 15 0,13 26 11,5 1,21 Решение
Вар 16 0,9 21 13,4 1,11 Решение
Вар 17 0,16 20 12 1,12 Решение
Вар 18 0,11 23 13 1,1 Решение
Вар 19 0,1 25 11,2 1,14 Решение
Вар 20 0,12 24 10,5 1,15 Решение
Таблица 10: Решенные Варианты с 21 по 30 с Исходными данными
Варианты р1, МПа t1, ℃ р2, МПа n Файл
Вар 21 0,15 25 10 1,2 Решение
Вар 22 0,13 26 11,5 1,21 Решение
Вар 23 0,9 21 13,4 1,11 Решение
Вар 24 0,16 20 12 1,12 Решение
Вар 25 0,11 23 13 1,1 Решение
Вар 26 0,13 26 11,5 1,21 Решение
Вар 27 0,9 21 13,4 1,11 Решение
Вар 28 0,16 20 12 1,12 Решение
Вар 29 0,11 23 13 1,1 Решение
Вар 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