Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Практическое занятие №3
Изопроцессы. Второй закон термодинамики. Циклы.
Общие сведения.
Выражения для работы и теплоты в основных процессах с идеальным газом
|
Процесс |
Соотношение параметров |
Подведенное тепло |
Работа |
|
Изохорный |
p1/Т1 = p2/Т2 |
q= cv × (T1 – T2) |
l = 0 |
|
Изобарный |
v1/Т1 = v2/Т2 |
q = cp × (T1 – T2 ) |
|
|
Изотермический |
p1 ×v1 = p2 ×v2 |
||
|
Адиабатический |
p1×v1k = p2×v2 k T1× v1k-1 = T2× v2k-1 |
q = 0 |
l = u1 – u2 = cv×(T1 – T2) |
|
Политроп- ный |
T1×v1n-1 = T2×v2n-1 T1× p1(1-n)/n = T2× p2(1-n)/n |
k – показатель адиабаты, k = cp/cv или k = 1 + R/cv
n – показатель политропы, n = (c –cp)/(c – cv)
|
Газ |
к |
|
H2 |
1,41 |
|
N2 |
1,40 |
|
O2 |
1,40 |
|
CO2 |
1.32 |
|
Воздух |
1,40 |
Энтропия
Для изохорного процесса при постоянной теплоемкости s – s0 = cv×ln T/T0
Цикл Карно
|
1–2 - изотермическое расширение (T1=const) 2–3 – адиабатическое расширение (dq=0) 3–4 - изотермическое сжатие (T2=const) 4–1 - адиабатическое сжатие (dq=0) |
Количество подведенной и отведенной теплоты
Термический КПД цикла Карно
Холодильный коэффициент
Эксергия теплоты
Задача 1
Определить зависимость термического к. п. д. цикла Карно от температуры источника теплоты, приняв температуру холодильника постоянной t2=20оС (293оК).
Задача 2
Определить зависимость термического к. п. д. цикла Карно от температуры холодильника, приняв температуру источника теплоты постоянной t1=1000оС=1273оК.
Задача 3
На рис.1 изображен термодинамический цикл для идеального газа в координатах V, T (исходное состояние 1). Какой из циклов (рис. 2, 3, 4) совпадает с циклом на рис. 1?
Задача 4
Какой график на рисунке соответствует процессу, состоящему из изохорического нагревания и изобарического сжатия?
Задача 5
Указать номер рисунка, на котором заштрихованная площадь равна работе при изотермическом расширении идеального газа.
Задача 6
На каком рисунке площадь фигуры ABCD численно равна работе при изобарическом расширении и составляет 3 МДж?
Задача 7
Укажите на рисунке номер графика, состоящего из изохорического нагревания и изотермического расширения
Задача 8
Укажите на рисунке график процесса, состоящего из изохорического нагревания и изотермического сжатия.
Задача 9
Какой график на рис.1 соответствует процессу а-б-в, изображенному на рис.2?
Задача 10
Какой из графиков № 1–№ 4 на рисунке 2 соответствует процессу а–б–в, изображенному на рисунке 1?
Задача 11
Укажите на рисунке график процесса, состоящего из изохорического нагревания и изотермического расширения.
Задача 12
Укажите на рисунке график процесса, состоящего из изохорического нагревания и изобарического расширения.
Задача 13
Газ совершает изотермически-изохорный процесс 1–2–3–4–1 (см. рисунок). На каком из пяти приведенных графиков правильно изображен этот цикл в переменных P и V?
Задача 14
Идеальный газ переведен из состояния 1 в состояние 3 в ходе двух процессов (см. рисунок). Начальная (Т1) и конечная (Т3) температуры газа связаны между собой соотношением:
Задача 15
Газ совершает изохорно – изобарический цикл 1–2–3–4–1. Какому из графиков, приведенных на рисунке, соответствует зависимость V от T для этого цикла?
Задача 16
1 кг воздуха совершает цикл Карно в пределах температур t1=627oC и t2=27oC, причем наивысшее давление составляет 6 МПа, а наинизшее – 0,1 МПа.
Определить параметры состояния воздуха в характерных точках цикла, работу, термический кпд цикла и количество подведенной и отведенной теплоты.
Задача 17
В баллоне объемом 0.12 м3 содержится воздух при абсолютном давлении 105 н/м2 и температуре 50оС. Определить конечное давление, количество теплоты и изменение энтропии при повышении температуры воздуха до 150оС. Газовая постоянная воздуха 287,04 Дж/(кг·град).
PAGE 1
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3