контрольная работа вариант 16

ЗАДАНИЕ
1. Произвести расчет цикла, характеризующего изменение состояния 1кг воздуха.
Определить:
1) основные параметры состояния p, υ, T воздуха в характерных точках цикла;
2) количество теплоты, подведенное к воздуху за цикл q1;
3) значения l, q, ∆u, ∆h, ∆s в каждом процессе;
4) термический КПД цикла (ηt).
2. Произвести проверку полученных результатов.
3. Результаты расчета свести в таблицу 2.
4. Построить (в масштабе) цикл в pυ и Ts-координатах.
При расчете цикла:
1) теплоемкости воздуха принять постоянными: cp = 1,0 кДж/(кг • К) и cv = 0,71 кДж/(кг•К);
2) газовую постоянную вычислить из формулы Майера: R = cp – cv;
3) показатель адиабаты определить из соотношения: k = cp/cv.
Таблица №1
ИСХОДННЫЕ ДАННЫЕ
Вар ...

ЗАДАНИЕ
1. Произвести расчет цикла, характеризующего изменение состояния 1кг воздуха.
Определить:
1) основные параметры состояния p, υ, T воздуха в характерных точках цикла;
2) количество теплоты, подведенное к воздуху за цикл q1;
3) значения l, q, ∆u, ∆h, ∆s в каждом процессе;
4) термический КПД цикла (ηt).
2. Произвести проверку полученных результатов.
3. Результаты расчета свести в таблицу 2.
4. Построить (в масштабе) цикл в pυ и Ts-координатах.
При расчете цикла:
1) теплоемкости воздуха принять постоянными: cp = 1,0 кДж/(кг • К) и cv = 0,71 кДж/(кг•К);
2) газовую постоянную вычислить из формулы Майера: R = cp – cv;
3) показатель адиабаты определить из соотношения: k = cp/cv.
Таблица №1
ИСХОДННЫЕ ДАННЫЕ
Вари-ант Значение основных параметров состояния в характерных точках цикла

n

Абсолютное давление, бар Температура, °С Удельный объем, м3/кг
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
16 12 30 100 200

ЗАДАНИЕ
1. Произвести расчет цикла, характеризующего изменение состояния 1кг воздуха.
Определить:
1) основные параметры состояния p, υ, T воздуха в характерных точках цикла;
2) количество теплоты, подведенное к воздуху за цикл q1;
3) значения l, q, ∆u, ∆h, ∆s в каждом процессе;
4) термический КПД цикла (ηt).
2. Произвести проверку полученных результатов.
3. Результаты расчета свести в таблицу 2.
4. Построить (в масштабе) цикл в pυ и Ts-координатах.
При расчете цикла:
1) теплоемкости воздуха принять постоянными: cp = 1,0 кДж/(кг • К) и cv = 0,71 кДж/(кг•К);
2) газовую постоянную вычислить из формулы Майера: R = cp – cv;
3) показатель адиабаты определить из соотношения: k = cp/cv.
Таблица №1
ИСХОДННЫЕ ДАННЫЕ
Вар и-ант Значение основных параметров состояния в характерных точках цикла

n

Абсолютное давление, бар Температура, °С Удельный объем, м3/кг
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
16 12 30 100 200

P1 =1,2Па; T1 = 373K;Удельный объём определяем на основе уравнения состояния, записанного для т.1:P1*v1 = R*T1 → v1 = R*T1/P1 = 290*373/(1,2*106) = 0,090 м3/кг.Точка 2. P2 = 3MПа; T2 = T1 = 373K;Удельный объём определяем на основе уравнения состояния, записанного для т.2:P2*v2 = R*T2 → v2 = R*T2/P2 = 290*373/(3*106) = 0,036 м3/кг.Точка 3.Т3 = 473 К;P3 = P2 = 3MПа;Удельный объём определяем на основе уравнения состояния, записанного для т.3:P3*v3 = R*T3 → v3 = R*T3/P3 = 290*473/(3*106) = 0,045 м3/кг .Точка 4.Р4 = Р1 = 1,2 Па; T4 = T3 = 473K;Удельный объём определяем на основе уравнения состояния, записанного для т.4:v4 = R*T4/P4 = 290*473/1,2*106 = 0,11 м3/кг .Результаты расчётов сводим в таблицу.Точки Р, МПаv, м3/кгТ,К11,20,090373230,036373330,04547341,20,1104732.Нахождение ∆u, ∆h, ∆s, q, l для каждого процесса, входящего в состав цикла.Изотермический процесс 1-2q = R*T3*ln(v2/v1) = 290*373*ln(0,036/0,090) = - 99115 Дж/кг;l = q = - 99115Дж/кг;∆u = 0;∆h = 0;∆s = R*ln(v2/v1) = 290*ln(0,036/0,090) = - 260 Дж/кгК.Изобарный процесс 2-3q = Cp*(T3 – T2) = 1,0*103*(473 – 373) = 100000 Дж/кг;l = P2*(v2 – v1) = 3*106*(0,045 – 0,036) = 29000 Дж/кг;∆u = Cv*(T3 – T2) = 0,71*103*(473 – 373) = 71000 Дж/кг;∆h = Cp*(T3 – T2) = 1,0*103*(473 – 373) = 100000 Дж/кг;∆s = Cp*ln(T3/T2) = 1000*ln(473/373) = 238 Дж/кгR.Изотермический процесс 3-4q = R*T3*ln(v4/v3) = 290*473*ln(0,11/0,045) = 122605 Дж/кг;l = q = 122605 Дж/кг;∆u = 0;∆h = 0;∆s = R*ln(v2/v1) = 290*ln(0,11/0,045) = 260 Дж/кг.