Задания , предлагаемые для решения.

Задача 1

В процессе расширения с подводом 120 кДж теплоты 1 кг воздуха совершает работу , равную 90 кДж.

Определить изменение температуры воздуха в процессе , пренебрегая зависимостью теплоемкости от температуры (с_v=0,722 кДж/кг К).

Задача 2

В процессе расширения к 1 кг кислорода подводится 200 кДж теплоты. Какую работу совершает при это газ , если в результате процесса температура его понизится на

95 ⁰ С ? Зависимость теплоемкости от температуры не учитывать.

Задача 3

Определить изменение температуры 10 кг нефтяного масла при его нагревании и перемещении , если известно , что количество подводимой теплоты Q= 200 кДж и работа перемещения L=36 кДж.

Теплоемкость масла 2 кДж/кг К .

Задача 4

Определить расход воздуха в системе охлаждения дизеля мощностью N=38 кВт, если отводимая теплота составляет 75 % полезной мощности дизеля , а температура охлаждающего воздуха повышается на 15 ⁰С ( с =1,012 кДж /кг К ).

Задача 5

Теплота сгорания дизельного топлива 42 000 кДж/кг. Определить работу , которую можно получить при использовании его в тепловом двигателе с к.п.д. 45% ( 1к Дж/кг = 2,78 *10^-4 кВт ч /кг).

Задача 6

При расщеплении 1 кг урана в реакторе атомной электростанции количество выделяемой теплоты оценивается величиной 22,9 * 10 ⁶ кВт ч/ кг. Определить , какое количество угля с теплотой сгорания 29 300 кДж/кг потребуется для получения такого же количества теплоты

( 1к Дж/кг = 2,78 *10^-4 кВт ч /кг).

Задача 7

При испытании двигатель внутреннего сгорания мощностью 100 л.с. нагружается тормозом с водяным охлаждением. Определить расход охлаждающей воды , если температура ее при прохождении через тормоз повышается на 40 ⁰ С, а 15% теплоты от тормоза отводится воздухом в окружающую среду ( 1 л.с.= 736 Вт )

Задача 8

Двигатель внутреннего сгорания мощностью 3000 л.с. работает с удельным расходом теплоты8800 кДж/(кВт ч). Определить часовой расход топлива, если теплота

сгорания топлива Q^р _н = 42 000 кДж/кг.

Задача 9

Определить к п. д. паротурбинной электростанции , если при мощности 500 МВт расходуется

145 000 м³/ч природного газа с теплотой сгорания Q^р _н = 33,5 МДж/м³ .

Задача 10

Найти часовой расход топлива , который необходим для работы паровой турбины мощностью 25 МВт , если теплота сгорания топлива Q^р _н = 33,85 МДж/кг и

известно, что на превращение тепловой энергии в механическую энергию используется только 35% теплоты сожженного топлива.

Задача 11

В котельной электрической станции за 20 ч работы сожжены 62 т каменного угля, имеющего теплоту сгорания Q^р _н = 28900 к Дж/кг. Определить среднюю мощность станции , если в электрическую энергию превращено 18 % теплоты, полученной при сгорании угля.

Задача 12

Мощность турбогенератора 12 000 кВт, к. п. д. генератора 0,97. Какое количество воздуха нужно пропустить через генератор для его охлаждения , если конечная температура воздуха не должна превышать 55 ⁰ С ? Температура в машинном отделении равна 20 ⁰ С , среднюю теплоемкость воздуха

с_р= 1,0 кДж/кг К.

Задача 13

Теплота сгорания топлива, выражаемая в кДж /кг , может быть также выражена в

кВт ч /кг. Принимая теплоту сгорания нефти равной 41 900 кДж/кг , каменного угля 29 300 кДж/кг , бурого угля10 600 кДж/кг , выразить теплоту сгорания перечисленных топлив в кВт ч/кг ( 1 Дж = 2,78 * 10^-7 кВт ч )

Задача 14

Использование атомной энергии для производства тепловой или электрической энергии в техническом отношении означает применение новых видов топлив – ядерных горючих. Количество энергии, выделяющейся при расширении 1 кг ядерных горючих , может быть условно названо их

теплотой сгорания. Для урана эта величина равна 22,9 млн. кВт ч / кг.

Во сколько раз уран как горючее , эффективнее каменного угля с теплотой сгорания 27 500 кДж/кг. ( 1 Дж = 2,78 * 10^-7 кВт ч )

Задача 15

Важнейшим элементом атомной электростанции является реактор, или атомный котел . Тепловой мощностью реактора называют полное количество теплоты, которое выделяется в нем в течение 1ч.

Обычно эту мощность выражают в киловаттах.

Определить годовой расход ядерного горючего для реактора с тепловой мощностью 500 000 кВт , если теплота сгорания применяемого для расщепления урана равна 22,9 * 10⁶ кВт ч /кг, а число часов работы реактора составляет 7000.