Блочна контрольна робота № 1 – Технічна термодинаміка

К.№1

1. Теплота і робота. Термодинамічна система. Робоче тіло.

2. Визначення вологого повітря. Закон Дальтона.

3. Задача. Побудувати в і-s діаграмі ізобарний процес охолодження водяної пари витратою G =20 кг/с до стану сухої насиченої та визначити кількість відведеної теплоти. Початкові параметри Р ₁ = 3 МПа, t = 600°С.

К.№2

1. Термічні параметри стану.

2. Визначення абсолютної вологості вологого повітря.

3. Задача. Побудувати в і-s діаграмі адіабатний процес розширення водяної пари від Р ₁ = 2 МПа, t ₁ = 400°С до Р ₂=0,005 МПа та визначити її якісний стан, температуру та степінь сухості.

К.№3

1. Калоричні параметри стану.

2. Визначення відносної вологості вологого повітря.

3. Задача. Побудувати в і-s діаграмі ізохорний процес нагрівання водяної
пари від початкових параметрів Р ₁ = 1 МПа, x ₁ = 0,9 до кінцевої температури
t ₂ = 500°С та визначити кількість підведеної теплоти, якщо кількість пари
G = 10 кг.

К.№4

1. Рівняння стану ідеального газу. Рівноважний стан.

2. Визначення вологовмісту вологого повітря.

3. Задача. Побудувати в і-s діаграмі ізотермічний процес розширення водяної пари від початкових параметрів Р ₁=7МПа, x ₁=0,9 до кінцевого тиску Р ₂=500 Па, та визначити кількість підведеної теплоти, якщо витрата пари G =5 кг.

К.№5

1. Рівноважні та не рівноважні термодинамічні процеси.

2. Характеристика та геометрична форма сопла і дифузора.

3. Задача. Побудувати в і-s діаграмі процес дроселювання пари від
початкових параметрів Р ₁=5 МПа, х ₁=0,98 до тиску Р ₂=0,01 МПа. При якому
тиску пара буде суха насичена? Якою буде її кінцева температура?

К. №6

1. Оборотні та необоротні термодинамічні процеси.

2. Теплоємність вологого повітря.

3. Задача. Визначити кінцеву температуру газу в ізохорному процесі, якщо його параметри змінюються від Р ₁=10 МПа, t ₁=100°С до Р ₂=5 МПа.

К.№7

1. Способи завдання газових сумішей.

2. Ентальпія вологого повітря.

3. Задача. Визначити об'єм газу в кінці ізобарного процесу при зміні
параметрів від V ₁=2 м³ до V ₂=8 м³. Початкова температура t ₁=20 °С.

К.№8

1. Формулювання і аналітичний вираз І закону термодинаміки.

2. Визначення процесу дроселювання газів та парів.

3. Задача. Визначити кінцевий тиск Р ₂ при ізотермічному стискуванні газу від Р ₁=2 МПа, v ₁=0,8 м³/кг до v ₂=0,2 м³/кг.

К.№9

1. Вираз теплоти і роботи через параметри стану.

2. Густина вологого повітря.

3. Задача. Визначити кінцевий об'єм газу при адіабатному розширенні від Р ₁=8 МПа, V ₁=5 м³ до Р ₂ =2 МПа. Показник адіабати k =1,4.

К. №10

1. Теплоємність: масова, об'ємна, мольна.

2. Визначення ненасиченого вологого повітря.

3. Задача. Визначити кількість підведеної теплоти в ізохорному процесі для 5кг кисню при зміні температури від t ₁=20°С до t ₂=80°С. Мольна ізохорна теплоємність μ c _υ=20,93 кДж/(кмол·К).

К. №11

1. Теплоємність при постійному тиску і об'ємі. Середня та істинна
теплоємність.

2. Визначення насиченого вологого повітря.

3. Задача. Визначити кількість відведеної теплоти від 10 кг азоту в
ізобарному процесі при зміні температури від t =100°С до t ₂=50°С. Мольна
ізобарна теплоємність μ c _р=29,1 кДж/(кмоль-К).

К. №12

1. Формулювання і аналітичний вираз II закону термодинаміки.

2. Визначення сухої насиченої пари.

3. Задача. 10 кг повітря розширюється в адіабатному процесі від Р ₁=10 МПа і v ₁=0,8 м³/кг до Р ₂=2МПа. Показник адіабати k =1,4. Визначити питомий об'єм повітря в кінці процесу.

К. №13

1. Прямі і зворотні цикли теплових двигунів.

2. Визначення вологої насиченої пари.

3. Задача. Визначити кількість теплоти, підведеної до 10 кг азоту в
ізотермічному процесі при t =80°С. Величина ентропії на початку процесу
s ₁ = 0,1 кДж/(кмоль·К), а в кінці процесу s ₂ =0,8 кДж/(кмоль·К).

К. №14

1. Сутність молекулярно-кінетичної та квантової теорії теплоємності.

2. Визначення перегрітої пари.

3. Задача. Побудувати процес охолодження вологого повітря в теплообміннику від початкових параметрів t ₁=40°С, φ ₁=15% до t ₂ =-5°С. Визначити кількість теплоти, яка відводиться від G =5 кг/с сухого повітря.

К. №15

1. Цикл Карно і його властивості.

2. Визначення та формула степені сухості пари.

3. Задача. Побудувати в І-d діаграмі процес нагрівання в теплообміннику вологого повітря від початкових параметрів І ₁=18 кДж/кг.с.п., t ₁=10°С до кінцевої відносної вологості φ ₂=5%, та визначити кількість підведеної теплоти до 20 кг сухого повітря.

К. №16

1. Працездатність термодинамічної системи.

2. Процес витікання: сопло.

3. Задача. Побудувати в І-d діаграмі процес адіабатного зволоження
повітря від початкових параметрів d ₁=8 г.пари/кг.с.п., φ ₁=10% до стану насичення. Яку кількість вологи треба витратити на насичення 100 кг сухого повітря?

К. №17

1. Аналіз ізохорного процесу.

2. Процес витікання: дифузор.

3. Задача. Побудувати в І-d діаграмі процес ізотермічного осушення
вологого повітря від початкових параметрів d ₁=25 г.пари/кг.с.п.,
φ ₁=35% до кінцевої відносної вологості φ ₂=5%. Яка кількість вологи випаде з 500 кг сухого повітря?

К. №18

1. Аналіз ізобарного процесу.

2. Процес витікання: швидкість витікання.

3. Задача. Побудувати процес змішування потоків повітря в змішувальній камері кондиціонера, якщо параметри потоків: першого t₁=20°С, φ₁=65%, другого t₂=35 °С, φ₂=80%. Маси потоків однакові. Визначити параметри суміші.

К. №19

1. Аналіз ізотермічного процесу.

2. Процес витікання: масова витрата через сопло.

3. Задача. Побудувати процес адіабатного осушення вологого повітря від
початкових параметрів t ₁=30°С, φ ₁=80% до t ₂=54°С та визначити кількість
вологи, яка випаде з 200 кг сухого повітря.

К. №20

1. Аналіз політропного процесу.

2. Процес витікання: критичне відношення тисків.

3. Задача. Визначити ентальпію вологої насиченої пари при відомих параметрах: і '=850 кДж/кг, r =2500 кДж/кг, х =0,8.

К. №21

1. Властивості реальних газів. Рівняння Ван-дер-Ваальса.

2. Процес витікання: сопло Лаваля.

3. Задача. Визначити роботу 5 кг/с газу в ізобарному процесі при Р =2 МПа та зміні питомого об'єму від v ₁=1 м³/кг до v ₂=0,2 м³/кг.

К. №22

1. Фазові переходи.

2. Дроселювання: ефект Джоуля - Томпсона.

3. Задача. Визначити роботу 20 кг азоту в ізотермічному процесі при зміні тисків від Р ₁=1 МПа до Р ₂=1 МПа.

К. №23

1. Пари. Основні визначення.

2. Дроселювання: температура інверсії.

3. Задача. Визначити питому теплоту політропного процесу, якщо
температура кисню в процесі змінюється від t ₁=20°С до t ₂=80°С, середня
ізохорна теплоємність с _υm=0,8 кДж/(кг·К), а показник політропи n =1,5.

К. №24

1. Процес пароутворення в Р-V координатах.

2. Визначення та формула масової частки газової суміші.

3. Задача. Визначити абсолютний тиск повітря в балоні, якщо барометричний тиск Р _б=0,1 МПа, а манометричний Р _м=50000 МПа.

К. №25

1. Процес пароутворення в Т-S координатах.

2. Визначення та формула об'ємної частки газової суміші.

3. Задача. Визначити величину вакууму в балоні, якщо барометричний тиск Р _б=101320 Па, а абсолютний Р =0,07 МПа.

К. №26

1. Формули для визначення середньої теплоємності для таких випадків:

1) Теплоємність не залежить від температури;

2) Лінійна залежність;

3) Нелінійна залежність.

2. Визначення та формула мольної частки газової суміші.

3. Задача. Розрахувати питомий об'єм вологої насиченої пари v _х, якщо
питомий об'єм рідини v '=0,0010432 м³/кг, а сухої насиченої пари
v ''= 1,696 м³/кг.

К. №27

1. Аналіз процесів на основі порівняння показників політропи.

2. Термічний к.к.д. прямих циклів.

3. Задача. Розрахувати ентальпію сухої насиченої пари, якщо значення
і '=930 кДж/кг, а теплота пароутворення r =1870 кДж/кг.

К. №28

1. Витікання газів і парів: сопло, дифузор.

2. Сутність другого закону термодинаміки.

3. Задача. Визначити ентропію вологої насиченої пари, якщо ентропія рідини, нагрітої до температури кипіння, s '=1,3 кДж/(кг-К), степінь сухості пари х =0,9, теплота пароутворення r =2258 кДж/кг, температура пари t =100°С. Маса пари 5 кг.

К.№29

1. Ентропія. Фізична сутність ентропії.

2. Масова теплоємність газової суміші.

3. Задача. В термодинамічному процесі температура газу змінюється від 200 до 800°С. Для азоту лінійна залежність теплоємності від температури виражається рівнянням с _υm=1,0258 + 8,4·10^-4 · t. Визначити теплоємність азоту.

К. №30

1. Характерні лінії термодинамічних процесів вологого повітря в I-d діаграмі.

2. Трійна і критична точки.

3. Задача. Визначити середню ізохорну теплоємність повітря у термодинамічному процесі, якщо теплоємність повітря при t ₁=200°С, c _υm1=0,7243 кДж/м³·К, а при t ₂=500°С c _υm2= 0,7519 кДж/м³·К. Залежність теплоємності від температури нелінійна.

К. №31

1. Термодинамічні процеси водяної пари в і-s діаграмі. Принцип побудови процесів.

2. Формули, що визначають взаємозв'язок між масовими та об'ємними частками газової суміші.

3. Задача. У циліндрі діаметром 0,6 м знаходиться 0,5 м³ азоту при
Р =0,3 МПа і t ₁=40°С. До якої температури необхідно нагріти азот, при
постійному тиску, щоб поршень без тертя піднявся на 0,5 м.

К. №32

1. Принцип дії поршневого компресора.

2. Критичне відношення тисків у процесах витікання.

3. Задача. Балон ємністю 5 м³ заповнений 20 кг окисла вуглецю. Визначити
тиск в балоні, якщо температура в ньому t =30°С.

К. №33

1.Ізотермічне, адіабатне та політропне стискування у поршневому компресорі.

2. Навести приклади та дати визначення зворотному та незворотному термодинамічним процесам.

3. Задача. Об'єм газу при нормальних умовах V _н=15 м³, об'ємна ізобарна теплоємність с '_р=1,3 кДж/(м³·К). Визначити кількість підведеної теплоти, якщо температура змінюється від 80 до 150°С.

К. №34

1. Багатоступінчате стискування у компресорах.

2. Визначення парційного тиску в газовій суміші.

3. Задача. 1 кг повітря при Р ₁=0,6 МПа, і t ₁=120°С розширяється політропно до тиску Р ₂=0,1 МПа. Показник політропи n =1,25. Визначити у скільки разів збільшиться кінцевий питомий об'єм газу.

К. №35

1. Цикл ДВЗ Отто з ізохорним підведенням теплоти.

2. Визначення приведеного об'єму в газовій суміші.

3. Задача. 5 м³ повітря при тиску Р ₁=0,5 МПа і температурі t ₁=70°С
розширяються по політропі до трьохкратного об'єму і тиску Р ₂=0,1 МПа.
Визначити роботу розширення газу.

К. №36

1. Цикл ДВЗ Дизеля з ізобарним підведенням теплоти.

2. Якими основними факторами визначається внутрішня енергія, ентальпія та ентропія ідеального газу?

3. Задача. У термодинамічному процесі без тертя виконується максимальна корисна робота L _{max k}=1000 кДж, а в тому ж самому процесі з тертям L _к=800кДж. Визначити втрати працездатності.

К. №37

1. Цикл ДВЗ Трінклера із змішаним підведенням теплоти.

2. Що таке густина газу і функцією якого параметру стану вона є?

3. Задача. Визначити термічний к.к.д циклу Карно, якщо температура
підведення теплоти в циклі t ₁=1000°С, а температура відведення t ₂=100 °С.

К. №38

1. Схема газотурбінної установки (ГТУ).

2. Аналітичний вираз І закону термодинаміки.

3. Задача. Визначити степінь стискування робочого тіла у циклі ДВЗ, якщо початкові параметри повітря як робочого тіла Р ₁=0,1 МПа, t ₁=25°С, газова стала R =287 Дж/(кг·К). Газ зменшується в об'ємі при стискуванні на 0,7 м³/кг.

К. №39

1. Цикл ГТУ з підведенням теплоти при Р =const.

2. Аналітичний вираз II закону термодинаміки.

3. Задача. Визначити термічний к.к.д циклу і холодильний коефіцієнт, якщо кількість підведеної теплоти в прямому циклі Q ₁=1000 кДж, а відведеної Q ₂=500 кДж; у зворотному циклі Q ₂=500 кДж, робота циклу L _ц=500 кДж.

К. №40

1. Цикл ГТУ з підведенням теплоти при V =const.

2. Визначення середньої та істинної теплоємності.

3. Задача. Визначити термічний к.к.д циклу ДВЗ Отто, якщо питомі об'єми в процесі стискування v ₁=0,8 м³/кг, v ₂=0,1 м³/кг, робоче тіло двоатомний газ, показник адіабати k = 1,4.

К. №41

1. Схема паросилової установки (ПСУ).

2. Формула для визначення абсолютного тиску.

3. Задача. Визначити теоретичну і дійсну швидкості витікання водяної пари із сопла, якщо відома ентальпія пари на вході в сопло: і ₁=3500 кДж/кг, на виході і ₂=3000 кДж/кг, коефіцієнт швидкості φ = 0,8.

К. №42

1. Цикл Ренкіна ПСУ.

2. Формула для визначення розрідження (вакууму).

3. Задача. Визначити повну ентальпію газу масою 10 кг, якщо він
знаходиться при таких параметрах: Р =0,2 МПа, v =1·10^-3 м³/кг, внутрішня
енергія u =500 кДж/кг.

К. №43

1. Цикл ПСУ із вторинним перегрівом пари.

2. Формула для визначення теплоємності газу.

3. Задача. Визначити критичну швидкість витікання повітря, якщо температура на вході в сопло t ₁=200 °С.

К. №44

1. Регенеративний цикл ПСУ.

2. Визначення прямого циклу теплових двигунів.

3. Задача. Визначити повну внутрішню енергію сухої насиченої пари, якщо ентальпія і "=2800 кДж/кг, Р =1,5 МПа, v "=0,132 м /кг, маса пари m =100кг.

К. №45

1. Парогазовий цикл ПСУ.

2. Визначення зворотного циклу теплових двигунів.

3. Задача. В ізотермічному процесі до 10 кг азоту підведено q =500 кДж/кг теплоти при температурі t ₁=100°С. Визначити зміну ентропії.

К. №46

1. Бінарний цикл ПСУ.

2. Коефіцієнт стискування реального газу.

3. Задача. Визначити газову сталу кисню.

К. №47

1. Цикл парокомпресійної холодильної установки.

2. Сутність II закону термодинаміки.

3. Задача. Визначити термічний к.к.д. циклу Ренкіна, якщо ентальпія пари перед турбіною і '=3500 кДж/кг, за турбіною і ₂=2000 кДж/кг, температура конденсату t _k=30°С, теплоємність c _pυ=4,19 кДж/(кг·К).

К. №48

1. Цикл повітряної холодильної установки.

2. Якими індексами позначаються параметри рідини, нагрітої до температури кипіння, сухої насиченої пари, вологої насиченої пари, перегрітої пари.

3. Задача. Визначити уявну молекулярну масу газової суміші, яка складається із азоту N₂ і кисню О₂ з об'ємними частками r _N2=0,1; r _O2 =0,3.

К. №49

1. Цикл абсорбційної холодильної установки.

2. Назвіть величини: с _pm, с '_pm, μ c _pm.

3. Задача. Визначити тиск газової суміші, якщо компоненти мають такі
парційні тиски: Р _C02= 0,02 МПа, Р _N2=0,05 МПа, Р _О2=0,035 МПа.

К. №57

1. Назвіть шляхи підвищення економічності паросилових циклів і дайте їм коротку характеристику.

2. Рівняння стану ідеального газу.

3. Задача. 1 кг кисню розширюється по адіабаті від Р ₁=0,7 МПа і t ₁=150°С до Р ₂=0,1 МПа. Визначити кінцеву температуру.

К. №58

1. Пари. Основні визначення.

2. Вплив початкових і кінцевих параметрів пари на термічний к.к.д. циклу Ренкіна. ПСУ.

3. Задача. Повітря політропно розширюється від Р ₁=0,4 МПа до P ₂=0,3 МПа, при цьому відношення об'ємів кінцевого до початкового дорівнює 3. Визначити показник політропи.

К. №59

1. Процеси вологого повітря в I-d діаграмі.

2. Схема парокомпресійної холодильної установки.

3. Задача. В результаті розрахунку циклу ДВЗ з підведенням теплоти при Р =const. Отримані параметри характерних точок: Р ₁=0,1 МПа, v ₁=0,9 м³/кг; Р ₂=0,65 МПа, v ₂=0,2 м³/кг; v ₃=0,5 м³/кг; v ₄=1,8 м³/кг. Параметри проміжних точок: при стискуванні Р =0,3 МПа, v =0,4 м³/кг; при розширенні Р =0,4 МПа, v ₂=0,7 м³/кг. Побудувати цикл в Р-V координатах.

К. №60

1. Схема багатоступінчатого стискування у компресорі.

2. По яким характерним лініям проходять в і-s діаграмі процеси адіабатного стискування і дроселювання водяної пари.

3. Задача. Визначити зміну ентальпії ідеального газу, якщо початкова
температура у процесі t ₁=100°С, кінцева t ₂=100°С, а ізобарна теплоємність
с _р=1,1 кДж/(кг·К).

К. №61

1. Порівняння циклів ДВЗ.

2. Сопло Лаваля.

3. Задача. 1 кг повітря при температурі t ₁=40°С і початковому тиску Р ₁=0,1МПа стискується ізотермічно до Р ₂=0,5 МПа. Визначити роботу стискування.

Поиск по сайту: