Термодинамика и теплопередача

Задача 1
Смесь, состоящая из М1 киломолей азота и М2 киломолей кислорода с начальными параметрами Р1 = 1 МПа и Т1 = 1000 К расширяется до давления Р2. Расширение может осуществляться по изотерме, адиабате и политропе с показателем n.
Определить газовую постоянную смеси, ее массу и начальный объем, конечные параметры смеси, работу расширения, теплоту, участвующую в процессе, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии. Дать свод-ную таблицу результатов и анализ ее. Показать процессы в pv- и TS-диаграммах.
М1 = 0,2 кмоль; М2 = 0,8 кмоль; Р1 = 1 МПа; Р2 = 0,35 МПа; Т1 = 1000 К; n = 1,5
Задача 2
1 кг водяного пара с начальным давлением Р1 и степенью сухости х1 изотермически расширяется; при этом к нему подводится теплота q.
Определить, пользуясь hs-диаграммой, параметры конечного состояния пара, работу расширения, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии. Решить также задачу, если расширение происходит изобарно. Изобразить процессы в pv-, TS и hs-диаграммах.
Р1 = 3,5 МПа; х1 = 0,96; q = 460 кДж/кг
Задача 3
Расход газа в поршневом одноступенчатом компрессоре составляет V1 при давлении Р1 = 0,1 МПа и температуре t1. При сжатии температура газа повышается на 200 0С. Сжатие происходит по политропе с показателем n.
Определить конечное давление, работу сжатия и работу привода ком-прессора, количество отведенной теплоты (в киловаттах), а также теоретическую мощность привода компрессора.
V1 = 25 м3/мин = 0,42 м3/с; газ – О2; n = 1,32; Т1 = 7 0С = 280 К; Т2 = 207 0С = 480 К; μ = 32 кг/кмоль; Р1 = 0,1 МПа
Задача 4
Определить потребную поверхность рекуперативного теплообменника, в котором вода нагревается горячими газами. Расчет произвести для прямоточной и противоточной схемы. Привести графики изменения температур для обеих схем движения. Значения температур газа t’1 и t’’1, воды t’2 и t’’2, расход воды М и  коэффициент теплоотдачи К.
Для воды Ср = 4,19 х 103 Дж/кг К; t’1 = 325 0С = 598 К; t’’1 = 175 0С = 448 К; t’2 = 15 0С = 288 К; t’’2 = 90 0С = 363 К; М = 1,2 кг/с; К = 34 Вт/м2 К
Задача 5
Определить индикаторную мощность Ni двухтактного двигателя внут-реннего сгорания по его конструктивным параметрам и среднему индикаторному давлению. Значение диаметра цилиндра двигателя D, ход поршня s, угловая скорость коленчатого вала ω, число цилиндров z и среднее индикаторное давление Pi.
D = 83 мм; s = 89 мм; ω = 900 мин-1; z = 6; Pi = 780 кПа