Файл: Марков, В. С. Сборник задач по технической термодинамике и теплопередаче [учеб. пособие].pdf

38. Определить молекулярный вес газа, удельный объем кото­ рого при нормальных физических условиях равен 0,508 нм3/кг.

Ответ: р = 44.

39. Двигатель внутреннего сгорания потребляет при работе 140 м3/час воздуха при давлении 0,9 ата и температуре 60°С. Ка­

р = 33,3; R —25,4 kzc•м/(кг• zpad) = 250 дж\(кг-град).

42. Во время испытаний судового парового котла газоанализа­ тор показал, что топочные газы содержат по объему: С 02=12,2%, 0 2= 7 ,1%; СО = 0,4% и Иг—80,3%.Определить весовой (массовый) состав смеси, газовую постоянную и удельный вес (плотность) то­

46. В состав газовой смеси входят: С 02, СО, 0 2, СН4 и N2. Оп­ ределить газовую постоянную смеси, если парциальные давления

7

компонентов соответственно равны: 0,12 ата, 0,02 am, 0,08 ата,

0,01 am и 0,77 am. Ответ: 28,2 кгс-м/(кг-град).

47. Определить парциальное давление воздуха и паров бензи­ на в смеси, поступающей в карбюраторный двигатель при давле­ нии 0,95 ата, если на 1 кг паров бензина приходится 15 кг воздуха и газовые постоянные компонентов смеси соответственно равны

7,5 и 29,27. Ответ: рб=0,0159 ата и р ъ =0,934 ата.

48.Объемный состав смеси: СО—10%, Н2—45%, СН4—3,5%, С2Н2—4%, С02—3% и N2—3%. Определить весовую долю дву­ окиси углерода. Ответ: ^ СОз =0,105.

49.Определить кажущийся молекулярный вес и газовую по­ стоянную смеси, если состав ее задан числом молей компонентов:

= 0,07, MNa = 0,66, МСо2 = 0,07 и Мсо = 0,66. Ответ: р =

=29,1, R = 29,2 кгс-мі(кг-град) — 286,4 дж/(кг-град).

50.При судовом двигателе внутреннего сгорания имеются два баллона емкостью 140 л и 40 л. Определить давление воздуха в

30 ата. Ответ: рх=38,25 ата.

51. Два баллона со сжатым воздухом соединяются между со­

ное давление топочных газов, если парциальное давление водяных паров составляет/7н3оабс=0,11 бар. Ответ: рГабс=1,08 и рСГабс—0,97.

55. Газовая смесь состоит из 0,03 моля кислорода, 0,66 моля азота, 0,10 моля двуокиси углерода и 0,03 моля водяных паров. Определить весовой и объемный состав смеси и удельный объем

8

Г л а в а IV

ТЕПЛОЕМКОСТЬ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ

56. Определить объемную теплоемкость кислорода при посто­ янном давлении, считая ее не зависящей от температуры. Ответ:

С'р=0,313 ккал/(нм3, град).

57.Определить истинную изобарную весовую теплоемкость кислорода при t= 1000°С, если Срт= 0 ,2206+0,00002541 • t. Ответ:

Ср=0,2714 ккал/(кг - град).

— 1,269 кдою/(нм3-град).

61. Найти изобарную весовую теплоемкость азота, если извест­ но, что для азота 0,25 и С„= 0,181 ккал./(кгград). Ответ:

Ср = 0,253 ккал/(кг • град).

62. Определить количество тепла, теряемого 1 нм3 сухих газов продуктов сгорания топлива при охлаждении их от 450°Сдо 150°С,

сгорания бензина при 1600°С,весовой состав которых: С02—19%, Н20 — 9,5%' и N2 — 71,5%- Ответ: р Ср^ 40,96 кдж/(кмоль.град).

67. Топочные газы поступают в газоход котла при А = 1100°С,

а выходят при t2 = 700°С. Объемный состав газов: гсо = 139-6, 3

г о = Ъ % ,гно — 7% и /'N = 75% . Определить количество тепла,

теряемого 1 нм3 топочных газов, приняв нелинейную зависимость теплоемкости от температуры. Ответ: q 665 кдж/нм3.

68. Вычислить среднюю весовую и среднюю объемную изо­ хорные теплоемкости окиси углерода в интервале 0°—1000°С, ес-

9

ли известно, что Ѵ-Срт для окиси углерода в этом интервале тем1

теплоемкость продуктов сгорания в интервале 0—1500°С. Ответ: Cpm^ 6,64 ккал/(кмоль ■град).

70. Углекислый газ в количестве 6 кг заключен в баллон при температуре 30°С. Определить: а) количество тепла, сообщенное газу при изохорном нагревании его до 270°С, приняв нелинейную зависимость теплоемкости от температуры; б) погрешность, допу­ щенную при определении количества тепла, если принять линей­ ную зависимость теплоемкости от температуры. Ответ: а) Q= 260

ккал, б) Q = 264 ккал и AQ=sl,45% .

71. 0,4 hm3N2 изобарно нагреваются от 20°С до 470°С. Опреде­ лить: а) количество тепла, затраченное на нагревание азота, при­ няв нелинейную зависимость теплоемкости от температуры; б) по­ грешность, допущенную при определении количества тепла, если принять теплоемкость постоянной. Ответ: а) Q= 130 ккал\

б) Q= 126,5 ккал; AQ= 2,7%.

Г л а в а V

ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ

72. Определить к. п. д. паросиловой установки, в состав кото­ рой входят паровой котел и паровая машина мощностью 700 л. с., если расход топлива составляет 442 кг/час при теплоте сгорания

7000 ккал/кг. Ответ: т, — 14,3%.

73. Определить к. п. д. двигателя внутреннего сгорания, рас­ ходующего 170 г нефти на 1 л. с. в час при теплоте сгорания

41870 кдж/кг. Ответ: tj = 0,35.

74. Определить часовой и удельный расходы топлива при рабо­

ного воза использует лишь 4%. Определить расстояние, пройден­ ное пароходом, если известно, что расход топлива составил 3 т при теплоте сгорания топлива 6600 ккал/кг, а сопротивление воды

10