Читайте также:
|
|
З А Д А Ч А №1.
МN2 = 0,4 кмоль МО2 = 0,6 кмоль Р1=1МПа Т1 = 1000 К, расширяется до Р2=0,33МПа. по изотерме, адиабате и политропе n=1,6. Определить R, M, V, L, Q, DU, DH, DS.
Решение.
Расчет начальных параметров и характеристик
Масса смеси:
28·0,4+32·0,6=11,2+19,2=30,4кг
Газовая постоянная
, где -универсальная газовая постоянная = 8314
молекулярная масса смеси, g-массовая доля.
; Cp =?
Cv =?
По уравнению Менделеева-Клапейрона PV=mRT найдём первоначальный объём смеси:
Расчет конечных параметров и характеристик
Изотермическое расширение (робочий хід дизельного двигуна)
При изотермном процессе расширение происходит при постоянной температуре Т=const .По уравнению изотермы находим конечный обьем смеси
Энтальпия зависит только от температуры, но т.к. изменение температуры=0, то и изменение энтальпии будет равно нулю.
Согласно первому началу термодинамики в изотермическом процессе работа расширения равна теплоте:
·ΔS= 3454,6 , где изменение энтропии
S2 – S1 = ΔS=R ln кДж/кг
Представление процесса в PV и TS координатах:
Адиабатное расширение (робочий хід карбюраторного двигуна)
Адиабатный – это процесс, при котором рабочее тело не обменивается теплотой с окружающей средой g=0.
Не учитывая зависимость от температуры для 2-х атомной смеси показатель адиабаты
Представление процесса в PV и TS координатах
По уравнению адиабаты находим Т2 = 700 К.
По уравнению Менделеева-Клапейрона найдём конечный объём смеси
Изменение энтропии равно нулю, т.к. теплообмена нет: ΔS=
Изменеие внутренней энергии Δ
Изменеие энтальпии Δi=
Работа процесса l =-ΔU=215
Политропный процесс
происходит при постоянной теплоёмкости Cп.Не учитывая зависимость от температуры для 2-х атомной смеси показатель политропы ,
откуда СП = (1,6 20,8 – 29,1) / (1,6– 1) 0,029 = 0,36 кДж/кг К
По уравнению политропы находим Т2 = 660 К.
По уравнению Менделеева-Клапейрона найдём конечный объём смеси
Изменение уд. энтропии: ΔS=Сп ln(T2/T1) = 0,36 ln (660/1000) = –0,125 кДж /.кг К
Изменеие уд. энтальпии Δi=
Изменеие уд. внутренней энергии Δ
уд. Работа процесса l =-R(T 2 – T 1) / (n – 1) = 273 (660 – 1000) / (1,6 – 1) = 154,7
уд. Теплота: Δq = Сп (T2 – T1) =
Изменеие внутренней энергии
Работа процесса
Теплота:
P1 1 2
T2
1
P2 2 T1
V1 V2 V S1 S2
Задача №2
1кг водяного пара с начальным давлением 4,5 МПа и степенью сухости 0,93 изотермически расширяется; при этом к нему подводится теплота q=420 КДж/кг (работа котла с паровой машиной). Определить параметры конечного состояния пара, работу расширения, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии. Решить также задачу,если расширение проходит изобарно (работа котла с паровой турбиной).
Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 50 | Нарушение авторских прав