 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Расчет энергетических характеристик
Для всех пяти процессов, изображенных на диаграмме, вычислить массовую теплоемкость воздуха с j, количество теплоты Q, изменение внутренней энергии D U, а также работу деформации A термодинамической системы.
Для нахождения изохорной и изобарной теплоемкостей использовать уравнение Майера
и соотношение
.
В процессах, протекающих с переменной массой, использовать ее среднее значение. Результаты расчетов свести в табл. 1.3.
Таблица 1.3. Энергетические характеристики процессов
| Параметр | Процессы | ||||
| 1-2 политропный | 1-4 адиабатный | 4-2 изобарный | 2-3 изохорный | 3-1 изотермический | |
| n | |||||
| c j, Дж/(кг×К) | |||||
| D U, Дж | |||||
| A, Дж | |||||
| Q, Дж |
Изменение внутренней энергии вычисляется, используя выражение
.
Работа, совершенная газом в процессе может быть найдена как площадь трапеции, ограниченной линией процесса и вертикальными линиями, проходящими через крайние точки процесса (рис. 1.10, б), с пересчетом приведенного объема на реальный. Поэтому процессы представляются отрезками прямых линий. Например, работу совершенную в адиабатическом процессе 1 – 4 проще найти, не используя выражение
,
а следующим образом:
.
Точно так же определяется работа в процессах 1 – 2 и 1 – 4.
Теплоемкость для политропного процесса определяется по выражению
.
3. Контрольные вопросы и дополнительные задания
1. Что такое теплоемкость газа? Какая из теплоемкостей – cV или cp –больше и почему?
2. Показатель политропы n > 1. Нагревается или охлаждается идеальный газ при сжатии?
3. Чем отличаются обратимые и необратимые процессы? Почему все реальные процессы необратимы?
4. Изобразить термодинамические процессы в тепловой диаграмме (T-s).
5. Указать на диаграммах точку, соответствующую состоянию воздуха в аудитории во время проведения опыта.
6. Рассчитать плотность воздуха в аудитории во время проведения опыта.
7. Определить массу воздуха, закачанного в бак перед расширением.
8. Найти массу воздуха, который дополнительно вытек бы из бака, если после политропного расширения кран оставить открытым.
9. Изобразить на рабочей диаграмме процесс нагнетания воздуха в бак.
10. Изобразить на тепловой диаграмме процесс нагнетания воздуха в бак.
11. До какой температуры нагрелся бы воздух в баке, если процесс нагнетания той же массы воздуха произвести мгновенно?
12. Какое давление было бы в баке, если процесс нагнетания той же массы воздуха произвести мгновенно?
13. До какой температуры нужно было бы нагреть воздух в баке при закрытом кране для достижения давления Р 1, если начальное состояние его соответствует атмосферным условиям?
14. Вычислить термический КПД цикла 1-3-2-4-1.
Лабораторная работа № 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
ТВЕРДОГО ТЕЛА МЕТОДОМ ТРУБЫ
Цель работы:
1. Провести экспериментальные измерения средних температур внутренней и наружной поверхности образца в динамике его нагрева.
2. Построить график выхода установки на стационарный тепловой режим.
3. Для условий стационарного теплового поля рассчитать численное значение коэффициента теплопроводности испытуемого материала.
Оборудование и материалы: лабораторная установка для определения коэффициента теплопроводности
Поиск по сайту: