Автор: Пользователь скрыл имя, 22 Декабря 2012 в 23:31, лабораторная работа
Из баллона емкостью V выпускается воздух в атмосферу, при этом давление воздуха, измеренное манометром, уменьшается с P_1 до P_2 = 0,1 МПа. Определить массу выпущенного воздуха, если температура его изменилась от t_1 до t_2℃, а барометрическое давление равно 100 кПа.
Министерство образования
Государственное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский
Кафедра ТХНГ
Расчетно-графическая работа №1
По дисциплине: Теплотехника
(наименование учебной
Вариант 55
Выполнил: студент группы НГ-08-2 ___________ /Орлов М. С./
(подпись) (Ф.И.О.)
Проверил: доцент ___________
(подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2011
Задача 1.
Из баллона емкостью выпускается воздух в атмосферу, при этом давление воздуха, измеренное манометром, уменьшается с до = 0,1 МПа. Определить массу выпущенного воздуха, если температура его изменилась от до , а барометрическое давление равно 100 кПа.
Исходные данные согласно варианту и перевод единиц измерения:
------------------------------
Решение:
1. Определим абсолютное давление до и после выхода воздуха
2. Определим количество вещества воздуха в баллоне в начале и в конце процесса
3. Определим количество вещества вышедшего воздуха
4. Определим массу вышедшего воздуха
Молярная масса воздуха
Ответ: масса воздуха, вышедшего из баллона .
Задача 2
Определить мольную массу, массовый состав, удельный объем и плотность, газовую постоянную, а также парциальные давления компонентов газовой смеси, температура которой и давление , если объемный состав смеси задан в процентах.
Исходные данные согласно варианту и перевод единиц измерения:
Решение:
1. Определим молярную массу и газовые постоянные компонентов смеси
2. Определим молярную массу и газовую постоянную газовой смеси
3. Определим плотность смеси
3.1. Плотность смеси при н.у.:
3.2. Плотность смеси при данных условиях:
4. Определим удельный объем
5.
Определим массовый состав
Примечание: - следствие округления.
6.
Определим парциальные
Ответ:
Молярная масса смеси
Массовый состав смеси:
Удельный объем смеси
Плотность смеси
Газовая постоянная
Парциальные давления компонентов смеси:
Задача 3
По известному массовому составу продуктов сгорания определить: мольную массу, газовую постоянную, плотность и удельный объем продуктов сгорания при нормальных условиях; средние массовые и объемные теплоемкости при постоянном давлении в пределах температур от до и от до и количество теплоты, отданное 1 кг газов при изобарном охлаждении от до .
Исходные данные согласно варианту и перевод единиц измерения:
------------------------------
Решение:
1.
Определим молярную массу и
газовые постоянные
2. Определим газовую постоянную смеси
3. Определим молярную массу смеси
4. Определим плотность смеси
5. Определим удельный объем смеси
6. Определим значения средних массовых теплоемкостей в заданных пределах температур
6.1. Пользуясь таблицей теплоемкостей определим значения массовой теплоемкости компонентов смеси при необходимых температурах. При отсутствии табличных значений при необходимых температурах рассчитаем их методом интерполяции от двух известных соседних значений. Результат представлен в таблице 1.
Таблица 1
Массовые теплоемкости компонентов смеси
0,8148 |
0,8658 |
0,888 |
0,90132 |
0,9102 | |
1,8594 |
1,8728 |
1,88325 |
1,88952 |
1,8937 | |
1,0392 |
1,0404 |
1,0419 |
1,428 |
1,0434 | |
0,9148 |
0,9232 |
0,92925 |
0,93288 |
0,9353 | |
Пример расчета методом
6.2. Определим теплоемкость смеси газов
6.3. Определим значения средних массовых теплоемкостей в заданных пределах температур
7. Определим значения средних объемных теплоемкостей в заданных пределах температур.
7.1.
Пользуясь таблицей
Таблица 2
Объемные теплоемкости компонентов смеси
1,5998 |
1,7003 |
1,7438 |
1,7699 |
1,7873 | |
1,4943 |
1,5052 |
1,51375 |
1,51888 |
1,5223 | |
1,2987 |
1,3004 |
1,3021 |
1,30312 |
1,3038 | |
1,3059 |
1,3176 |
1,3264 |
1,33168 |
1,3352 | |
Пример расчета методом
7.2. Определим теплоемкость смеси газов
7.2.1. Определим объемный состав смеси
7.2.2. Определим теплоемкость смеси газов
7.3. Определим
значения средних объемных
8. Определим количество теплоты, отданное при изобарном охлаждении газа
Примечание: так как исходные данные не соответствуют условию задачи и , то будем определять количество теплоты, отданное при изобарном охлаждении газа от до .
8.1. Определим среднюю массовую теплоемкость в пределе температур от до
8.2. Определим количество теплоты, отданное при изобарном охлаждении газа
Ответ:
Молярная масса смеси
Газовая постоянная
Плотность смеси
Удельный объем смеси
Средняя массовая теплоемкость в пределах температур от до
Средняя массовая теплоемкость в пределах температур от до
Средняя объемная теплоемкость в пределах температур от до
Средняя объемная теплоемкость в пределах температур от до
Количество теплоты, отданное 1 кг газа при изобарном охлаждении от до
Задача 4
газа при абсолютном давлении и температуре расширяются до увеличения объема в раз. Определить параметры конечного состояния газа, количество теплоты, работу, а так же изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессах:
Принять и . Процессы изобразить (совместно) в PV и Ts диаграммах.
Исходные данные согласно варианту и перевод единиц измерения:
------------------------------
Решение:
A. Определим необходимые параметры в изотермическом процессе
A.1. Определим конечный объем газа
A.2. Определим конечную температуру газа
А.3. Определим конечное давление газа
A.4. Определим количество теплоты в процессе
А.5. Определим работу в процессе
А.6. Определим изменение внутренней энергии в процессе
А.7. Определим изменение энтальпии в процессе
А.8. Определим изменение энтропии в процессе
А.9. Произведем расчет точек для диаграммы PV
Определим дискретный набор значений для V на интервале от до . Для этого задаем .
Пусть .
Тогда используя формулу
Определим ряд точек для построения диаграммы. Результат представлен в таблице 3.
Таблица 3
Точки для построения диаграммы PV
А.10. Произведем расчет точек для диаграммы Ts
Так как , то диаграмма обратится в прямую. Для построения диаграммы необходимо задать всего две крайние точки.
Рассчитаем значения энтропии в крайних точках (относительно н.у.).
Результаты представлены в таблице 4.
Таблица 4
Точки для построения диаграммы Ts
Б.
Определим необходимые
Б.1. Определим конечный объем газа
Б.2. Определим конечное давление газа
Б.3. Определим конечную температуру газа
Б.4. Определим количество теплоты в процессе
Б.5. Определим работу в процессе
Б.6. Определим изменение внутренней энергии в процессе
Б.7. Определим изменение энтальпии в процессе
Б.8. Определим изменение энтропии в процессе
Б.9. Произведем расчет точек для диаграммы PV
Определим дискретный набор значений для V на интервале от до . Для этого задаем .
Пусть .
Тогда используя формулу
Определим ряд точек для построения диаграммы. Результат представлен в таблице 5.
Таблица 5
Точки для построения диаграммы PV
Б.10. Произведем расчет точек для диаграммы Ts
Так как , то диаграмма обратится в прямую. Для построения диаграммы необходимо задать всего две крайние точки.
Рассчитаем значения энтропии в крайней точке (относительно н.у.).
Результаты представлены в таблице 6.
Таблица 6
Точки для построения диаграммы Ts
В.
Определим необходимые
B.1. Определим конечный объем газа
В.2. Определим конечное давление газа
B.3. Определим конечную температуру газа
В.4. Определим количество теплоты в процессе
В.5. Определим работу в процессе
В.6. Определим изменение внутренней энергии в процессе
В.7. Определим изменение энтальпии в процессе
В.8. Определим изменение энтропии в процессе
В.9. Произведем расчет точек для диаграммы PV
Определим дискретный набор значений для V на интервале от до . Для этого задаем .
Пусть .
Тогда используя формулу
Определим ряд точек для построения диаграммы. Результат представлен в таблице 7.
Таблица 7
Точки для построения диаграммы PV
В.10. Произведем расчет точек для диаграммы Ts
Диаграмма представляет из себя кривую. Будем строить кривую по трем точкам.
Рассчитаем значения энтропии в начальной точке (относительно н.у.).
Информация о работе Определение массы расхода воздуха при заданных условиях