задание.docx теплофизика

Задача 1. В процессе изменения состояния 1 кг газа внутренняя энергия его увеличивается на U. При этом над газом совершается работа, равняя L. Начальная температура t₁, конечное давление р₂.

Определить для заданного газа показатель политропы n, начальные конечные параметры, изменение энтропии S и изменение энтальпии h. Представить процесс в р-V и Т-s диаграммах. Изобразить также изобарный, изохорный, изотермический и адиабатный процессы, проходящие через ту же начальную точку, и дать их сравнительный анализ.

Какова общая формулировка и математическое выражение первого закона термодинамики?

U,кДж/кг	l , кДж/кг	t1,С	Р2 , МПа	Род газа

Задача 2. Определить параметры рабочего тела в характерных точках идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с изохорно-изобарным подводом теплоты, если известны давления р₁ и температура t₁ рабочего тела в начале сжатия. Степень сжатия , степень повышения давления , степень предварительного расширения  заданы.

Определить работу, полученную от цикла, его термический КПД и изменение энтропии отдельных процессов цикла. За рабочее тело принять воздух, считая теплоемкость его в расчетном интервале температур постоянной.

Построить в масштабе этот цикл в координатах Р-V и Т-s. Дать к полученным графикам пояснения.

В чем смысл второго закона термодинамики?

Р1, МПа	t1С			

Задача 3. Показать сравнительным расчетом целесообразность применения пара высоких начальных параметров и низкого конечного давления на примере паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина, определив располагаемый теплоперепад, термический КПД цикла и удельный расход пара для различных значений начальных и конечных параметров пара. Указать конечное значение степени сухости х₂ (при давлении р₂). Определить также изменение удельной внутренней энергии и удельную работу пара. Изобразить схему простейшей паросиловой установки и дать краткое описание ее работы. Представить цикл Ренкина в диаграммах Т-S и h-S. Задачу решать с помощью h-S – диаграммы. Представить графическое решение задачи в h-S – диаграммах.

Параметры пара 1-го варианта				Параметры пара 2-го варианта
Р1,бар	t1,С	Р2,бар	Р1,бар		t2,С	Р2,бар

Задача 4. Определить потери тепла за 1 час с 1м длины горизонтальной трубы, охлаждаемой свободным потоком воздуха, если известно наружный диаметр d трубы, температура стенки трубы t_cт и температура воздуха t_в в помещении. Какими основными безразмерными числами (критериями) подобия определяется конвективная теплоотдача и каков физический смысл этих чисел подобия?

d, мм	tc,C	tв,C

Задача №5. Плоская стальная стенка толщиной _с омывается с одной стороны горячим газом с температурой t₁, с другой стороны – водой с температурой t₂. Определить коэффициент теплопередачи К от газов к воде, удельный тепловой поток q и температуру обеих поверхностей стенки, если известны коэффициенты теплоотдачи от газа к стенки ₁ и от стенки к воде ₂; коэффициент теплопроводности стали _с = 58 Вт/(м·К). Определить указанные выше величины, если стенка со стороны воды покроется слоем накипи толщиной _н; коэффициент теплопроводности накипи _н = 0,99 Вт/(м·К).

Для указанных вариантов построить эпюры температур от t₁ до t₂. Объяснить в чем заключается вред отложения накипи на стальных поверхностях нагрева.

с, мм	н, мм	1	2	t1,С	t2,С
		Вт /(м2 · К)

Литература

1. мухачев Г.А.,Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача: Учебн. для авиац. Вузов.- М.: Высш. шк., 1991.- 480 с.

2. Кудинов В.А. Карташов Э.М. Техническая термодинамика. М.:2000.-261 с.

3.Теплотехника: Учеб. для вузов/ Луканин В.Н., Шатров М.Г. и др. – М.: Высш. шк.. 2004 -671 с.

2