Контрольная работа вариант 3

Контрольная работа по теплотехнике ...

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
2. ИСХОДННЫЕ ДАННЫЕ
Вари-антЗначение 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
3 12 60 50 320

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
2. 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
3 12 60 50 320

1. Определение основных параметров состояния p, υ, T воздуха в характерных точках цикла.Для точки 1 заданы два параметра: Р1 = 12 ат = 12*98066,5 = 1176798 Па и Т1 = 323К. Третий параметр определяем из уравнения состояния.Для точки 2 заданы Р2 = 60 ат = 60*98066,5 = 5883990 Па, а также вид процесса 1-2 – адиабатный , следовательно v2k = v1k*P1/P2 = 0,081,4*1176798/5883990 = 0,0058 → v2 = 0,025м3/кг.Из уравнения состояния:.Для точки 3 заданы Т3 = 593К, а также вид процесса 2-3 – изобарный, следовательно Р3 = Р2 = 5883990 Па.Из уравнения состояния:м3/кг.Для точки 4 заданы , а также вид процесса 3-4 – адиабатный , следовательно Р4 = Р3*(v3/v4)k = 5883990*(0,029/0,08)1,4 = 1421357 Па.Полученные результаты поместим в таблицу №2.Таблица №2ТочкиР, ПаV, м3/кгT, К111767980,08323258839900,025513358839900,029593414213570,08396Значения l, q, ∆u, ∆h, ∆s в каждом процессе:Адиабатный процесс 1-2.Изобарный процесс 2-3l = P2*(v3 – v2) = 5883990*(0,029 – 0,025)*10-3 = 23,2 кДж/кг;q = Cp*(T3 – T2) = 1*(593 – 513) = 80 кДж/кг;∆s = Cp*ln(T3/T2) = 1*ln(593/513) = 0,145 Дж/(кг*К);Адиабатный процесс 3-4Изохорный процесс 4-1Полученные результаты поместим в таблицу №3.Таблица №3Процессы∆u, кДж/кг∆h, кДж/кг∆s, кДж/кгq, кДж/кгl, кДж/кг1-2134,919000-134,92-356,8800,1468023,23-4-139,9-19700139,94-1-51,8-73-0,146-51,80∆ui∆hi∆si qi li00028,228,2П р о в е р к и. Для любого процесса .3.