Тема 1.5. Первый закон термодинамики

18. Определить значение массовой теплоемкости кислорода при постоянном объеме и постоянном давлении, считая с = const.

19. Вычислить значение истинной мольной теплоемкости кислорода при постоянном давлении для температуры 1000°С, считая зависимость теплоемкости от температуры линейной. Найти относительную ошибку по сравнению с табличными данными.

20. Найти среднюю теплоемкость с*_рт и с*_νт для воздуха преде­лах 400 – 1200°С, считая зависимость теплоемкости от темпера­туры нелинейной.

21. Найти среднюю теплоемкость срm и с*_рm углекислого газа в пределах 400 – 1000°С, считая зависимость теплоемкости от температуры нелинейной.

22. Определить среднюю массовую теплоемкость при посто­янном объеме для азота в пределах 200 – 800°С, считая зави­симость теплоемкости от температуры нелинейной.

23. Найти часовой расход топлива, который необходим для работы паровой турбины мощностью 25 МВт, если теплота сгора­ния топлива Q^p_n = 33,85 МДж/кг и известно, что на превращение тепловой энергии в механическую используется только 35% теп­лоты сожженного топлива.

24. В котельной электрической станции за 20 ч работы сожжены 62 т каменного угля, имеющего теплоту сгорания 28 900 кДж/кг.

Определить среднюю мощность станции, если в электрическую энергию превращено 18% теплоты, полученной при сгорают угля.

25. Мощность турбогенератора 12 000 кВт, КПД генератора 0,97. Какое количество воздуха нужно пропустить через генератор для его охлаждения, если конечная температура воздуха не должна превышать 55 °С? Температура в машинном отделении равна 20 °С; среднюю теплоемкость воздуха срм принять равной 1,0 кДж/(кг·К).

26. Первая в мире атомная электростанция, построенная в СССР, превращает атомную энергию, выделяющуюся при реак­циях цепного деления ядер урана, в тепловую, а затем в электри­ческую энергию. Тепловая мощность реактора атомной электро­станции равна 30 000 кВт, а электрическая мощность электростан­ции составляет при этом 5000 кВт.

Найти суточный расход урана, если выработка электроэнергии сутки составила 120000 кВт·ч. Теплоту сгорания урана принять равной 22,9·106 кВт-ч/кг. Определить также, какое количество угля, веющего теплоту сгорания 25800 кДж/кг, потребовалось бы для выработки того же количества электроэнергии на тепловой электро­станции, если бы ее к. п. д. равнялся к. п. д. атомной электростанции.

27. Теплоемкость газа при постоянном давлении опытным путем может быть определена в проточном калориметре. Для этого через трубопровод пропускают исследуемый газ и нагревают его электронагревателем. При этом измеряют количество газа, опуска­емое через трубопровод, температуры газа перед и за электронагре­вателем и расход электроэнергии. Давление воздуха в трубо­проводе принимают неизменным.

Определить теплоемкость воздуха при постоянном давлении методом проточного калориметрирования, если расход воздуха рез трубопровод М = 690 кг/ч, мощность электронагревателя N = 0,5 кВт, температура воздуха перед электронагревателем t₁ = 18°С, а температура воздуха за электронагревателем t₂ = 20,6°С.

28. Метод проточного калориметрирования, описанный в пре­дыдущей задаче, может быть также использован для определения количества газа или воздуха, протекающего через трубопровод.

Найти часовой расход воздуха М кг/ч, если мощность электродвигателя N_эл = 0,8 кВт, а приращение температуры воздуха t₂ – t₁ = 1,8°С. Определить также скорость воздуха с в трубопроводе за электронагревателем, если давление воздуха 120 кПа, температура его за электронагревателем 20,2°С, а диаметр трубопровода 0,125 м.

29. При испытании двигателей внутреннего сгорания широко распространены так называемые гидротормоза. Работа двигателя при торможении превращается в теплоту трения, и для уменьшения нагрева тормозного устройства применяют водяное охлаждение.

Определить часовой расход воды на охлаждение тормоза, если мощность двигателя N = 33 кВт, начальная температура воды t_в1 = = 15°С, конечная t_в2 = 60°С; принять, что вся теплота трения передается охлаждающей воде.

Поиск по сайту: