5 кг кислорода имея начальную температуру 650 ºС и абсолютное давление 1,8 МПа. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по теплоэнергетике и теплотехнике
5 кг кислорода имея начальную температуру 650 ºС и абсолютное давление 1,8 МПа

5 кг кислорода имея начальную температуру 650 ºС и абсолютное давление 1,8 МПа .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

5 кг кислорода, имея начальную температуру 650 ºС и абсолютное давление 1,8 МПа, расширяются без теплообмена с окружающей средой до температуры 250 ºС, а затем сжимаются изотермически до начального давления. Определить параметры кислорода в конце адиабатного расширения и изотермического сжатия, а также изменение внутренней энергии и энтропии, отведенное тепло и работу изотермического процесса. Изобразить процессы в PV- и T-диаграммах Дано m=5 кг t1=650 ℃ T1=923 К M=32∙10-3 кг/моль p1=1,8 МПа=1,8∙106 Па t2=250 ℃ T2=523 К p3=p1 T2=T3

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Рабочее тело – О2
Число степеней свободы: i=5
Газовая постоянная:
Молярная изобарная теплоемкость: ;
Молярная изохорная теплоемкость:
Показатель адиабаты:k=i+2i=1,4.
V1-?, P2-?, V2-?, V3-?
процесс 1-2 – адиабатный
процесс 2-3 – изотермический
Точка 1
P1=1,8 МПа=1,8∙106 Па
T1=273+650=923 К
V1=mМT1∙Rp1=532∙10-3∙923∙8,31418∙105=0,666 м3
Точка 2
T2=273+250=523 К
Адиабатный процесс
T1V1k-1=T2V2k-1
k=1,4 – показатель адиабаты кислорода, отсюда
V2=V1T1T21/k-1=0,666∙92352311,4-1=2,755 м3
P2=m∙RT2M∙V2=5∙8,314∙5230,032∙2,755=2,46∙105 Па
Точка 3
P3=P1=1,8 МПа=1,8∙106 Па
T3=T2=273+250=523 К
V3=m∙RT3M∙P3=5∙8,314∙5230,032∙1,8∙106=0,377 м3
Для процесса 2-3 - изотермический:
q2-3=l2-3=mM∙R∙T2lnV3V2=50,032∙8,314∙523∙ln0,3772,755=-1,35 МДж
∆u2-3=mM∙Cv∙T3-T2=0
∆s2-3=mM∙R∙lnV3V2=50,032∙8,314∙ln0,3772,755=-2582 Дж/К
Газ совершает работу и отводится тепло.
Построим процессы PV- и TS-диаграммах.
Для построения процессов в TS-диаграмме найдем значение энтропии в точке 1:
S1=m∙CpM∙lnv1v0+m∙CvM∙lnP1P0,
где P0,v0 – давление и удельный объем кислорода при нормальных условиях.
Из справочных данных: P0=0,1013 МПа; v0=0,7 м3/кг .
S1=m∙CpM∙lnv1v0+m∙CvM∙lnP1P0=5∙29,080,032∙ln0,6660,7+5∙20,770,032∙ln1,80,1013=-226,236+9338,243=9112 Дж/К
Так как процесс 1-2 адиабатный, то ∆s1-2=0, S2=S1=9112 Дж/К
Изменение энтропии в изотермическом процессе равно ∆s2-3=S3-S2=-2582 Дж/К,
откуда S3=S2-2582=9112-2582=6530 Дж/К.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу

5 кг кислорода имея начальную температуру 650 ºС и абсолютное давление 1,8 МПа

Условие

Решение

Плоская стенка из стали (λст = 20Вт/м·К) с толщиной δст = 20 мм

В топке котельного агрегата паропроизводительностью D=5,6 кг/с

Автомобиль массой 1 5 т останавливается под действием тормозов при скорости 40 км/ч