ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.12.2021
Просмотров: 1635
Скачиваний: 6
Середні значення теплоємностей в інтервалі температур 0 – 300
о
С,
кДж/(кг
×
К)
7362
0
7568
0
7156
0
5
0
5
0
0228
1
043
1
0026
1
5
0
5
0
2
1
2
1
,
)
,
,
(
,
)
t
C
t
C
(
,
C
,
)
,
,
(
,
)
t
C
t
C
(
,
C
m
m
m
pm
pm
pm
=
+
=
+
=
=
+
=
+
=
u
u
u
Різниця температур в процесі, К
299
7362
,
0
/
220
C
/
u
T
vm
=
=
=
D
D
.
Кінцева температура повітря, К
572
299
273
1
2
=
+
=
D
+
=
T
T
T
Кінцевий питомий об’єм повітря, м
3
/кг
1368
0
1200
572
287
0
2
2
2
,
,
P
RT
=
×
=
=
u
Зміна ентальпії, кДж/кг
8
305
299
0228
1
,
,
T
C
h
pm
=
×
=
D
×
=
D
Теплота процесу, кДж/(кг
×
К)
q = Δh + l
p
= 305.8 – 205 = 100,8.
Теплоємність процесу, кДж/( кг
×
К)
337
,
0
299
/
8
,
100
T
/
q
C
n
=
=
=
D
.
Показник політропи
718
1
337
0
7362
0
337
0
0228
1
,
,
,
,
,
C
C
C
C
n
n
n
p
=
-
-
=
-
-
=
u
.
Початковий питомий об’єм газу з рівняння процесу, м
3
/кг
383
,
0
)
273
/
572
(
1368
,
0
)
T
/
T
(
)
1
718
.
1
/(
718
,
1
(
)
1
n
/(
n
(
1
2
2
1
=
=
=
-
-
u
u
.
Початковий тиск із рівняння стану, кПа
5
,
204
383
,
0
/
)
273
287
,
0
(
/
)
T
R
(
P
1
1
1
=
×
=
×
=
n
.
Зміна ентропії, кДж/(кг
×
К)
259
,
0
)
273
/
572
ln(
337
,
0
)
T
/
T
ln(
C
S
1
2
n
=
=
=
D
.
Зміна ексергії, кДж/кг
75
237
249
0
273
8
305
,
,
,
S
T
h
е
нс
x
=
×
-
=
D
-
D
=
D
.
2.2 Задачі для самостійної роботи
Під час розв’язуваня задач цього розділу вважати всі наведені газо-
подібні речовини ідеальними газами, а їх теплоємності сталими.
Задача 2.2.1.
1 кг двооксу вуглецю виконує 100 кДж роботи зміни
об’єму. При цьому його ентальпія зменшується на 50 кДж. Визначити теп-
лоємність процесу, теплоту, зміну внутрішньої енергії, ентальпії та ексер-
гії, якщо початкові параметри складають: Р
1
=1,2 МПа;
4
1
=
r
кг/м
3
, а тем-
пература навколишнього середовища 17
о
С .
Задача 2.2.2.
На стиск 1 кг водяної пари з параметрами Р
1
=0,1 МПа;
2
,
1
1
=
r
кг/м
3
витрачено 140 кДж роботи зміни об’єму. При цьому його те-
мпература зросла на 110
о
С. Визначити теплоту, зміну внутрішньої енергії,
ентальпії, ентропії та ексергії, а також кінцеві параметри пари; t
нс
=25
о
С.
Задача 2.2.3.
Питомий об’єм 1 кг окису вуглецю зменшується в три
рази, а температура зростає на 120
о
С. Визначити теплоємність процесу, те-
плоту, зміну внутрішньої енергії, ентальпії та ексергії, якщо початкові па-
раметри газу дорівнюють: Р
1
=0,3 МПа, v
1
=0,4 м
3
/кг. Температура зовніш-
нього середовища 288 К.
Задача 2.2.4
. 1 м
3
азоту з початковими параметрами Р
1
=0,1 МПа,
t
1
=t
нс
=15
о
С стискається до п’ятикратного збільшення густини. Визначити
кінцеві параметри газу, зміну внутрішньої енергії, та ексергії; роботу змі-
ни тиску і теплоту, якщо в процесі стиску ентальпія газу зростає на
140 кДж.
Задача 2.2.5.
До 1кг окису сірки підводиться 130 кДж теплоти, а
внутрішня енергія газу зменшується на 40 кДж. Визначити роботи зміни
об’єму і тиску; зміну ентальпії, ентропії та ексергії, кінцеві параметри газу,
якщо початкові параметри складають Р
1
=0,35 МПа; t
1
=127
о
С, а температу-
ра навколишнього середовища 27
о
С.
Задача 2.2.6.
В процесі стиску 1кмолю азоту його об’єм зменшу-
ється в п’ять разів, а температура зростає вдвічі. Визначити теплоту, робо-
ти зміни об’єму і тиску, зміну внутрішньої енергії, ентальпії та ексергії,
якщо початкові параметри газу дорівнюють: Р
1
=760 мм.рт.ст.; t
1
=t
нс
=20
о
С.
Задача 2.2.7.
В процесі підведення 150 кДж теплоти внутрішня
енергія 1м
3
повітря зменшується на 30 кДж. Визначити кінцеві параметри
повітря, роботи зміни об’єму і тиску, зміну ентальпії, ентропії та ексергії,
якщо Р
1
=0,4 МПа, t
1
=227
о
С, t
нс
=25
о
С.
Задача 2.2.8
. Густина 1кг двооксиду вуглецю зростає в 3,5 раза, а
температура збільшується на 100
о
С. Визначити кінцеві параметри газу, те-
плоту, роботу зміни тиску, зміну внутрішньої енергії, ентальпії, енпропії,
ексергії, роботу зміни об’єму і зміну тиску, якщо початкові параметри газу
складають: Р
1
=0,5 МПа, v
1
=0,3м
3
/кг, t
нс
=17
о
С.
Задача 2.2.9.
Питомий об’єм 1м
3
повітря з початковими парамет-
рами Р
1
=740мм.рт.ст., t
1
=37
о
С зменшується в 4,5 раза, а температура збі-
льшується вдвічі. Визначити теплоту процесу, роботи зміни об’єму і тиску,
зміну внутрішньої енергії, ентальпії та ексергії, якщо t
нс
=15
о
С.
Задача 2.2.10.
На стиск 1кг азоту з початковою температурою
100
о
С витрачається 150 кДж роботи зміни об’єму. При цьому його тиск
збільшується до Р
2
=1,4 МПа, а внутрішня енергія зростає на 75 кДж. Ви-
значити початкові та кінцеві параметри газу, теплоємність, теплоту, роботу
зміни тиску, зміни ентальпії, ентропії та ексергії, якщо t
нс
=27
о
С.
Задача 2.2.11.
До 1м
3
окису вуглецю з початковими параметрами
Р
1
=0,4МПа,
5
,
2
1
=
r
кг/м
3
підводиться 0,1 кВт∙год теплоти. При цьому його
ентальпія зменшується на 40 кДж. Визначити кінцеві параметри газу, ро-
боту зміни об’єму і зміну тиску, зміну внутрішньої енергії, ентропії та ек-
сергії, якщо t
нс
=10
о
С.
Задача 2.2.12.
Завдяки підведенню 120 кДж теплоти 1 м
3
двооксу
вуглецю з початковими параметрами Р
1
= 0,4 МПа, v
1
= 0,4 м
3
/кг виконує
60 кДж роботи зміни тиску. Визначити кінцеві параметри газу, роботу змі-
ни об’єму, зміну внутрішньої енергії, ентальпії, ентропії та ексергії, якщо
T
нс
=288 К.
Задача 2.2.13.
Густина 1кг повітря з початковими параметрами
Р
1
=780мм.рт.ст., t
1
=127
о
С зростає в п’ять разів, а температура зменшується
вдвічі. Визначити теплоту, роботу зміни тиску, зміну внутрішньої енергії,
ентальпії та ексергії, якщо t
нс
=10
о
С.
Задача 2.2.14.
На стиск 1кмолю окису сірки витрачено 1440 кДж
роботи зміни об’єму. При цьому внутрішня енергія газу збільшилась на
560 кДж. Визначити роботу зміни тиску, теплоту, зміну ентальпії, ентропії
та ексергії, якщо початкові параметри складають Р
1
=735 мм.рт.ст.,
v
1
=0,9 м
3
/кг, t
нс
=t
1
.
Задача 2.2.15
. На стиск 1кмолю окису вуглецю витрачено
1200 кДж роботи зміни тиску. При цьому його ентальпія зменшилась на
400 кДж. Визначити теплоту, роботу зміни об’єму, зміну внутрішньої ене-
ргії, ентропії та ексергії, якщо
11
,
1
1
=
r
кг/м
3
, t
1
=t
нс
=27
о
С.
Задача 2.2.16.
До 1м
3
водяної пари підводиться 180 кДж роботи
зміни тиску, внаслідок чого його внутрішня енергія зростає на 90 кДж. Ви-
значити кінцеві параметри пари, теплоту, роботу зміни об’єму, зміну ента-
льпії, ентропії та ексергії, якщо початкові параметри дорівнюють:
Р
1
=0,12 МПа; Т
1
=390 К; а t
нс
=17
о
С.
Задача 2.2.17.
Густина 1м
3
окису азоту зростає втричі, а температу-
ра зменшується в півтори рази. Визначити роботу зміни тиску і зміни
об’єму, теплоту, зміну внутрішньої енергії, ентальпії, ентропії та ексергії,
якщо Р
1
=0,35 МПа;
5
,
1
1
=
r
кг/м
3
, t
нс
=20
о
С.
Задача 2.2.18
. В процесі стиску 1м
3
двоокису вуглецю з початко-
вими параметрами Р
1
=760 мм.рт.ст., t
1
= t
нс
=17
о
С його температура підви-
щується на 160
о
С, а густина зростає в 4 рази. Визначити, кінцеві параметри
газу, теплоту, роботу зміни тиску, зміну ентальпії, внутрішньої енергії та
ексергії.
Задача 2.2.19
. 1м
3
повітря з початковими параметрами Р
1
=1 МПа
і
4
1
=
r
кг/м
3
виконує 120 кДж роботи зміни об’єму. При цьому його ента-
льпія зменшується на 60кДж. Визначити кінцеві параметри газу, теплоту,
зміну внутрішньої енергії, ентропії та ексергії, якщо t
нс
=25
о
С.
Задача 2.2.20
. В процесі стиску 1м
3
азоту його температура підви-
щується на 120
о
С, а питомий об’єм зменшується в п’ять разів. Визначити
роботу зміну тиску, теплоту, зміну внутрішньої енергії, ентальпії та ексер-
гії, якщо початкові параметри газу складають Р
1
=740 мм.рм.ст., t
1
=t
нс
=20
о
С.
Задача 2.2.21.
Процес зміни стану 1м
3
кисню відбувається до семи-
кратного зменшення густини. Визначити роботу зміни об’єму, теплоту,
зміну внутрішньої енергії, ентальпії, ентропії та ексергії, якщо початкові
параметри дорівнюють Р
1
=8МПа, t
1
=127
о
С, а теплоємність дорівнює
0,45 кДж/(кг К), t
нс
=17
о
С.
Задача 2.2.22
. В процесі стиску 1м
3
повітря його густина збільшу-
ється в 6 разів, а температура в 2,5 рази. Визначити роботу зміни тиску, те-
плоту, зміну внутрішньої енергії, ентальпії, ентропії та ексергії, якщо
Р
1
=840 мм.рт.ст., t
1
=t
нс
=30
о
С.
Задача 2.2.23
. На стиск 1м
3
окису вуглецю витрачається 240 кДж
роботи зміни тиску. При цьому внутрішня енергія газу зменшується на
40 кДж. Визначити початкові та кінцеві параметри газу, зміну ентальпії,
ентропії та ексергії, теплоємність процесу і теплоту, якщо кінцевий тиск
дорівнює 1,8 МПа, а початкова температура 300 К, t
нс
=27
о
С.
Задача 2.2.24.
До 1 кг гелію підводиться 120 кДж теплоти. При
цьому його ентальпія зменшується на 30 кДж. Визначити роботу зміни ти-
ску, зміну внутрішньої енергії, ентропії та ексергії, початкові та кінцеві па-
раметри газу, якщо початкова температура t
1
=300
о
С, а кінцевий тиск
Р
2
=0,12 МПа; t
нс
=20
о
С.
Задача 2.2.25.
1кг двоокису вуглецю з початковими параметрами
Р
1
=1,8 МПа і t
1
=27
о
С виконує роботу в газовій турбіні. В процесі розши-
рення газу відношення роботи зміни об’єму до теплоти дорівнює 0,353.
Визначити кінцеві параметри газу, роботу зміни тиску, зміну внутрішньої
енергії, ентальпії, ентропії та ексергії, якщо параметри навколишнього се-
редовища дорівнюють: Р
нс
=745 мм.рт.ст.,
=
нс
r
1,125 кг/м
3
.
Задача 2.2.26.
Зміна ентропії двоатомного газу з ізобарною теплоєм-
ністю С
pm
=1,0386 кДж/(кг∙К) складає 0,4 кДж/(кг∙К). Визначити рід газу,
його кінцеві параметри, роботу зміни тиску, теплоту, зміну внутрішньої
енергії, ентальпії та ексергії, якщо початкові параметри Р
1
=765 мм.рт.ст.,
1
r
=1,22 кг/м
3
, а теплоємність процесу 0,575 кДж/(кг∙К).
Задача 2.2.27
. В процесі, де теплоємність дорівнює нулю, 1кг дво-
атомного газу з газовою сталою R=0,29697 кДж/(кг∙К) і початковим тиском
Р
1
=0,9МПа розширюється до чотирикратного зменшення густини. При
цьому кінцева температура газу складає 287 К. Визначити рід газу, його
початкові та кінцеві параметри, роботу розширення, зміну ентальпвї та ек-
сергії, якщо t
нс
=17
о
С.
Задача 2.2.28.
Зміна ентропії триатомного газу з теплоємністю
С
pm
=0,819 кДж/(кг∙К) в процесі, де теплоємність дорівнює нескінченності,
складає 0,398 кДж/(кг∙К). Визначити рід газу, його початкові та кінцеві па-
раметри, роботу і зміну ексергії, якщо початкова густина
1
r
=1,333 кг/м
3
;
кінцевий тиск Р
2
=0,125 МПа, а t
нс
=20
о
С.
Задача 2.2.29.
Повітря перебуває в циліндрі під поршнем діаметром
0,2 м, а початковий об’єм газу дорівнює 500 см
3
. В процесі, де робота змі-
ни тиску дорівнює нулю, до газу підводиться 2 кДж/кг теплоти. Визначити
відстань, яку пройде поршень, якщо початкова температура газу дорівнює
500
о
С, а тиск – 7барів.
Задача 2.2.30.
Зміна ентропії 1кг триатомного газу в процесі, де не
виконується робота розширення, складає 0,3 кДж/(кг∙К). В процесі нагрі-
вання газу з початковими параметрами Р
1
=1,3бар;
1
r
=2,5 кг/м
3
його темпе-
ратура зростає вдвічі. Визначити рід газу, його кінцеві параметри, підведе-
ну теплоту, зміну внутрішньої енергії та ентальпії.
Задача 2.2.31.
Над 1кг газу з теплоємністю С
pm
=2 кДж/(кг∙К) здійс-
нюється 0,15 кВт∙год роботи в процесі, де
h
u
D
=
D
. Визначити рід газу,
його початкові та кінцеві параметри, зміну ентропії та ексергії, якщо його
тиск збільшується в п’ять разів, початкова густина
1
r
=0,43 кг/м
3
, а темпе-
ратура навколишнього середовища 15
о
С.
Задача 2.2.32.
1кг одноатомного газу з теплоємністю
С
pm
=5,196 кДж/(кг∙К) і початковим тиском 760 мм.рт.ст. стискається в
процесі, де робота зміни тиску виконується за рахунок зміни ентальпії, до
чотирикратного збільшення густини. При цьому його внутрішня енергія
збільшується на 1390,6 кДж/кг. Визначити рід газу, початкові та кінцеві
параметри, роботу зміни об’єму і тиску, зміну ексергії, якщо температура
навколишнього середовища дорівнює початковій температурі газу.
Задача 2.2.33.
Над 1 кг чотириатомного газу з початковим тиском
775 мм.рт.ст здійснюється 0,15 кВт∙год роботи зміни тиску в процесі, де
теплота дорівнює зміні внутрішньої енергії. Внаслідок цього тиск газу збі-
льшується в п’ять разів. Визначити рід газу, кінцеві та початкові парамет-
ри, зміну внутрішньої енергії, ентропії та ексергії, якщо температура зов-
нішнього середовища 17
о
С.
Задача 2.2.34.
1кг чотириатомного газу з теплоємністю
С
р
=2,175 кДж/(кг∙К) виконує 390 кДж/кг роботи зміни об’єму в процесі, де
теплота дорівнює зміні ентальпії. При цьому його густина зменшується в
4 рази. Визначити рід газу, початкову і кінцеву температуру, підведену те-
плоту, зміну внутрішньої енергії, ентропії та ексергії, якщо температура
навколишнього середовища 25
о
С.
Задача 2.2.35.
Ентропія 1 кг двоатомного газу з теплоємністю
С
р
= 0,9093 кДж/(кг∙К) і початковим тиском 0,1416 МПа зменшується на
0,418 кДж/кг в процесі де зміна ентальпії дорівнює нулю. При цьому гус-
тина газу зростає в 5 разів. Визначити початкові та кінцеві параметри газу,
підведену роботу і відведену теплоту, якщо зміна ексергії в процесі скла-
дає 120 кДж/кг при t
нс
=14
о
С.
Задача 2.2.36.
1кг триатомного газу з початковим тиском
720 мм.рт.ст. і з теплоємністю С
р
=0,5629 кДж/(кг∙К) стискається до семи-
кратного збільшення густини в процесі, де теплоємність дорівнює нулю.
При цьому внутрішня енергія газу зростає на 100 кДж. Визначити початко-