Контрольное задание

Контрольное задание включает в себя семь задач. Задачи составлены по следующим разделам: задача №1 – «Параметры состояния», задача №2 – «Законы идеальных газов», задача №3 – «Смеси жидкостей, газов и паров», задачи №4, №5 и №6 – «Термодинамические процессы идеальных газов», задача №7 – «Основы теплопередачи».

Исходные данные для задач выбираются в соответствии с шифром зачетной книжки.

Варианты исходных данных

Номер задачи	Величина	Последняя цифра шифра зачетной книжки
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	ρ, кг/м3 р, кПа ра,мм рт. ст.	880 123 770	900 134 760	790 115 750	820 127 745	770 132 755	840 118 765	790 121 740	890 130 775	910 117 735	810 133 780
3	m O2, кг m N2, кг p, МПа t, 0С	6 15 0,22 20	7 16 0,25 22	8 17 0,3 24	9 18 0,35 26	10 17 0,38 28	5 19 0,4 29	7 20 0,42 32	8 15 0,44 34	9 18 0,46 27	10 16 0,48 25
5	m, кг р, МПа V2, дм3 t1, ˚С Газ	2,5 1,1 85 620 CO	2,4 1,2 86 630 CO2	2,6 1,3 87 640 O2	2,3 1,4 88 650 H2	2,7 1,5 89 670 N2	2,2 1,6 90 680 CO2	2,1 1,7 91 690 CO	2,9 1,8 92 700 O2	3 1,9 94 710 H2	2,8 2,0 95 720 CO
7	Tж1, ˚С Tж2, ˚С α1,Вт/(м2∙К) α2,Вт/(м2∙К) λиз,Вт/(м∙К)	1500 27 25 6000 0,151	1400 30 30 5900 0,16	1300 32 35 5850 0,09	1200 35 40 5820 0,213	1100 25 45 5790 0,11	1000 20 50 5725 0,047	1250 17 42 5680 1,28	1350 16 34 5610 0,175	1450 15 36 5575 0,16	1550 23 42 5530 0,151

Номер задачи	Величина	Предпоследняя цифра шифра зачетной книжки
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
2	V, м3 р1, МПа р2, МПа t1, 0C t2, 0C Газ	1,8 0,1 0,5 10 22 O2	2,0 0,11 0.45 12 24 N2	2,2 0,12 0.48 13 25 CO	2,4 0,13 0.52 14 26 CO2	2,6 0,14 0.54 15 27 H2	2,8 0.15 0.58 16 28 CO	3,0 0.2 0.62 17 30 N2	3,2 0.18 0.66 13 32 O2	3,4 0,22 0.72 14 34 CO2	3,6 0.25 0.76 15 36 H2
4	V, м3 р1, МПа t1, ˚С p2, МПа Газ	3 0,1 31 0,5 H2	4 0,2 32 0,55 O2	5 0,3 33 0,6 CO2	6 0,15 34 0,65 CO	7 0,25 35 0,7 N2	8 0,35 36 0,75 CO2	9 0,22 37 0,8 O2	10 0,24 38 0,9 H2	11 0,32 39 0,95 CO	12 0,34 40 1,1 N2
6	V0, м3/ч p1, КПа t1, 0C p2, МПа n	2100 95 16 0,5 1.18	2150 96 20 0,6 1.2	2180 97 17 0.65 1.22	2200 98 18 0.7 1.24	2250 99 19 0,75 1.26	2300 100 21 0,8 1.28	2350 101 22 0,83 1.3	2400 102 23 0,85 1.32	2450 103 24 0,87 1.33	2500 104 25 0,9 1,34

З адача 1. Для определения уровня жидкого топлива в цистерне в неё помещён воздушный колокол К. Воздух, находящийся в колоколе, сжимается столбом топлива и имеет абсолютное давление р. Какова высота уровня топлива h в цистерне, если известны плотность топлива ρ и атмосферное давление p_a.

Задача 2. Компрессор подаёт газ в резервную ёмкость объёмом V. Избыточное давление в резервуаре увеличивается при этом от p₁ до p₂, а температура газа – от t₁ до t₂. Атмосферное давление составляет 101 кПа. Определить массу поданного компрессором газа.

Задача 3. Газовая смесь, состоящая из m кг кислорода и m кг азота, имеет давление p и температуру t.

Определить молярные доли каждого газа в смеси, молекулярную массу смеси, удельную газовую постоянную, общий объём смеси, парциальные давления и объёмы.

Задача 4. В закрытом сосуде, объёмом V, находится газ при давлении р₁ и температуре t₁. Газ нагревается, пока давление не становится равным p₂. Определить параметры газа в конце процесса (удельный объём и температуру) и количество подведенной теплоты.

Задача 5. Масса газа m при температуре t₁ и давлении p охлаждается изобарно до тех пор, пока его объём не станет равным V₂ .Найти начальный объём, конечную температуру, изменение энтальпии и внутренней энергии, а также работу, затраченную на сжатие газа.

Задача 6. Поршневой компрессор (в условиях, приведённых к нормальным условиям) производительностью V₀ всасывает воздух, параметры которого p₁ и t₁, и сжимает его до давления p₂. Процесс сжатия политропный, с показателем n.Определить, какое количество воды в час нужно пропустить через охлаждающую рубашку цилиндра, если вода нагревается на ∆t =15⁰С. Теплоёмкость воды принять 4,19 кДж/(кг*К).

Задача 7. В нагревательной печи, где температура газов t_ж1, стенка сделана из трёх слоёв: динасового кирпича толщиной 60мм, красного кирпича толщиной 250мм и снаружи слоя изоляции толщиной 70мм с коэффициентом теплопроводности λиз. Воздух в цехе имеет температуру t_ж2. Коэффициент теплоотдачи в печи от газов к стенке α₁, снаружи от изоляции к воздуху α₂. Найти коэффициент теплопередачи от газов к воздуху, потери теплоты через стенку, температуры на поверхностях всех слоёв. Построить график температур в стенке. По значениям λиз. установить наименования изоляционных материалов. Данные для решения взять из Приложения 3.