Теплотехника ВАРИАНТ 7
14) Определить подъемную силу воздушного шара, имеющего баллон объемом 4000 м3, заполненного водородом на уровне море и на высоте 4000 м над уровнем моря, если давление и температура окружающего воздуха 1013 гПа и 273 К. Массой оболочки пренебречь; считать, что давление и температура водорода и воздуха одинаковы.
15) Сколько килограммов свинца можно нагреть от t = 15 0C до температуры плавления tпл = 327 0C посредством удара молота массой 200 кг при падении его с высоты 2 м? Предполагается, что вся энергия падения молота превращается в теплоту, целиком поглощаемую свинцом. Теплоемкость свинца ср = 0,1256 кДж/(кгК).
16) Стальной шар падает с высоты 100 м на твердую поверхность. При этом кинетическая энергия шара переходит в теплоту, 80 % которой усваивается. На сколько градусов нагреется шар при падении, если теплоемкость стали ср = 0,494 кДж/(кгК)?
17) Какова должна быть скорость свинцовой пули, чтобы при ударе о стальную плиту она полностью расплавилась? Предполагается, что в момент удара температура пули равна 27 0С. Температура плавления свинца tпл = 327 0C, теплоемкость ср = 0,1256 кДж/(кгК). Ответ: 340 м/с.
1.2.1 Задачи
10) Из баллона со сжатым водородом емкостью 0,01 м3 вследствие неисправности вентиля вытекает газ. При температуре 7 0С манометр показал 5 МПа. Через некоторое время при температуре 14 0С манометр показал такое же давление. Определить утечку газа.
11) Киломоль кислорода находится при температуре 300 К и давлении 100 МПа. Найти объем газа, считая, что состояние кислорода при данных условиях описывается уравнением Ван-дер-Ваальса. Постоянные, а и b для кислорода приведены в приложении Г.
Примечание. Нужно использовать метод последовательных приближений, используя для определения первоначального объема уравнение Менделеева-Клапейрона, затем подставлять его в уравнение Ван-дер-Ваальса до тех пор, пока не совпадет Vn с Vn-1.
12) Два киломоля азота находятся при температуре Т = 300 К и давлении 5 МПа. Найти объем газа, считая, что состояние азота при данных условиях описывается уравнением Ван-дер-Ваальса.
Примечание. Смотри примечание к задаче 11.
13) Начальное состояние азота задано параметрами: t = 200 0C, v = 1,9 м3/кг. Азот нагревается при постоянном давлении, причем объем азота увеличивается до 5,7 м3/кг. Определить конечную температуру. Ответ: 1146 0С.
1.3.1 Задачи
4) Объемные доли сухих продуктов сгорания (не содержащих водяного пара) ; ; . Найти удельную газовую постоянную, плотность и удельный объем продуктов сгорания, если их давление 0,1 МПа, а температура 800 0С.
8) В сосуде находится смесь, состоящая из одного киломоля кислорода и двух киломолей азота при давлении 0,1 МПа и температуре 30 0С. Эта смесь охлаждается при постоянном объеме до 10 0С. Определить изменение внутренней энергии смеси.
13) Влажный воздух представляет собой смесь сухого воздуха и водяного пара. Известно, что на каждый килограмм сухого воздуха во влажном воздухе содержится d г водяного пара. Определить массовые и объемные доли сухого воздуха и водяного пара, плотность при нормальных условиях, газовую постоянную, отнесенную к 1 кг, и кажущуюся мольную массу смеси, если d = 10 г/кг сухого воздуха.
3. Комплексное индивидуальное задание на тему «Расчет распределения температуры на границах многослойной стенки печи»
Необходимо определить температуры на границах слоев многослойной футеровки, температуру на наружной поверхности футеровки, а также тепловой поток через плоскую и цилиндрическую футеровку и сравнить эффективность работу плоской и цилиндрической стенок.
Двухслойный слой из шамотного и строительных кирпичей.
Содержание
Введение………………………………………………………………………....2
1. Дать теоретический анализ изобарного процесса………………………….2
2. Решить задачи из подразделов 1.1.1, 1.2.1, 1.3.1…………………………...4
3. Комплексное индивидуальное задание на тему «Расчет распределения температуры на границах многослойной стенки печи»……13
Библиографический список…………………………………………………...16
