Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  
  Лекции
  Лабораторные
  Справочники
  Эссе
  Вопросы
  Стандарты
  Программы
  Дипломные
  Курсовые
  Помогалки
  Графические

Загрузка...

Расчетно-графическая работа - Теплотехника - файл 31 вариант.doc


Расчетно-графическая работа - Теплотехника
скачать (5280.6 kb.)

Доступные файлы (22):

31 вариант.doc207kb.27.01.2011 20:40скачать
011220091271.jpg444kb.01.12.2009 11:32скачать
011220091272.jpg582kb.01.12.2009 11:32скачать
011220091273.jpg515kb.01.12.2009 11:33скачать
011220091274.jpg597kb.01.12.2009 11:33скачать
011220091275.jpg507kb.01.12.2009 11:34скачать
011220091276.jpg513kb.01.12.2009 11:34скачать
011220091277.jpg500kb.01.12.2009 11:34скачать
011220091278.jpg681kb.01.12.2009 11:34скачать
Thumbs.db
9 вар.doc702kb.21.05.2010 14:47скачать
10.TIF
1.TIF
2.TIF
3.TIF
4.TIF
5.TIF
6.TIF
7.TIF
8.TIF
9.TIF
Thumbs.db

содержание

31 вариант.doc

31 вариант Теплотехника

Вопрос №1
Приведите определение идеального и реального газа. Основные законы идеальных газов.
Идеальными газами называют такие газы, которые полностью подчи­няются законам Бойля-Мариотта и Гей-Люссака. В идеальных газах от­сутствуют силы взаимного притяжения и отталкивания между моле­кулами, а объем самих молекул пренебрежимо мал по сравнению с объемом газа.

Все реальные газы при высоких температурах и малых давлениях почти полностью подходят подпонятие «идеальный газ» и практически по свойствам не отличаются от него. Состояние идеального газа — это предельное состояние реального газа, когда давление стремится к ну­лю ().

Введение понятия об идеальном газе позволило составить простые математические зависимости между величинами, характеризующими состояние тела, и на основе, законов для идеальных газов создать стройную теорию термодинамических процессов.

^ Закон Бойля-Мариотта устанавливает зависимость между удельным объемом и абсолютным давлением идеального газа в процессе при постоянной температуре. Этот закон гласит: при постоянной температуре объем, занимаемый идеальным газом, изменяется обратно пропорционально его давлению:



Или при постоянной температуре произведение удельного объема

на давление есть величина постоянная:



Графически в системе координат закон Бойля — Мариотта изо­бражается равнобокой гиперболой (рисунок 1). Эта кривая полу­чила название изотермы, а процесс, протекающий при постоянной тем­пературе — изотермическим.

^ Закон Гей-Люссака устанавливает зависимость между удельным объемом и абсолютной температурой при постоянном давле­нии. Данный закон гласит: при постоянном давлении объемы одно­го и того же количества идеального газа изменяются прямо пропорцио­нально абсолютным температурам:



В системе координат закон Гей-Люссака изображается прямой, параллельной оси абсцисс (рисунок 1). Эту прямую называют изобарой, а сам процесс изобарным или процессом, протекающим при постоянном давлении.



Рисунок 1.
Реальные газы отличаются от идеальных газов тем, что молекулы этик газов имеют конечные собственные объемы и связаны между собой силами взаимодействия, которые имеют электромагнитную кванто­вую природу. Эти силы существуют между любыми молекулами при любых условиях и уменьшаются с увеличением расстояния между молекулами. При сближении молекул на малые расстояния силы притяжения резко уменьшаются и пере­ходят в силы отталкивания, дости­гающие очень больших значений.

Из-за наличия сил взаимодействия между молекулами и конечности их объема законы идеальных газов не могут быть применимы к реальным газам.

Задача №1
2 кг кислорода с начальным давлением и начальной температурой расширяются до конечного давления . Определить объем кислорода в начале и в конце расширения и работу расширения.
Решение:

Найдем объем кислорода в начале процесса. Для этого применим уравнение состояния для идеального газа:

,

Откуда



Процесс протекает при постоянной температуре, тогда по закону Бойля-Мариотта имеем:

,

Тогда объем в конце процесса:



Работа расширения равна:



Вопрос №2:
Изобразите на , и диаграммах изохорный и изотермический процессы превращения влажного насыщенного водяного пара в перегретый и приведите необходимые пояснения.
^ Изохорный процесс

В изохорном процессе при под­воде теплоты к влажному пару увеличиваются его давление и темпе­ратура. При степень сухости с уменьшением температуры может как убывать, так и возрастать. Если начальное состояние вещества находится вблизи кривой , то с уменьшением температуры при степень сухости увеличивается. Если начальное состоя­ние вещества находится вблизи привой , то с уменьшением тем­пературы при степень сухости уменьшается.

На диаграмме изохорный процесс изображается отрезком пря­мой, параллельной оси ординат (рисунок 2,а), на -диаграмме процесс изображается кривой линией (рисунок 2,б). В области влажного пара изохора направлена выпуклостью вверх, а в области перегретого па­ра - вниз. На -диаграмме изохора изображается кривой, направлен­ной выпуклостью вниз (рисунок 2,в).


Рисунок 2.
Изотермный процесс

На -диаграмме в области влажного пара изотерма совпадает с изобарой и является прямой наклонной линией. В области перегретого пара изотерма изображается кривой с выпуклостью вверх (рисунок 3,а).



Рисунок 3.
На диаграмме в области влажного пара изотермный процесс изображается горизонтальной прямой. Для насыщенного пара этот процесс совпадает с изобарным. В области перегрева давление пара понижается, а процесс изображается кривой с выпуклостью к оси абсцисс (рисунок 3,б). На - диаграмме изотермный процесс изображается отрезком горизонтали (рисунок 3,в).

Задача №2
Цилиндрический стальной брусок, длиной 1200 мм и диаметром 5 см остывает на открытом воздухе . Определить, какова будет температура в середине бруска через 5, 10, 15 минут. Начальная температура бруска , коэффициент теплоотдачи в воздух .
Решение:

Вопрос №3:
Приведите выражения теплового потока для теплопроводности через плоскую и цилиндрическую однослойную и многослойную стенки.
^ Плоская однослойная стенка.

Количество теплоты, передаваемое теплопроводностью через пло­скую стенку, прямо пропорционально коэффициенту теплопровод­ности стенки ее площади , промежутку времени , разности темпе­ратур на наружных поверхностях стенки и обратно про­порционально толщине стенки . Тепловой поток зависит не от абсо­лютного значении температур, а от их разности , на­зываемой температурным напором.



^ Плоская многослойная стенка.

Расчетную формулу теплопроводности многослойной стенки при стационарном состоянии можно вывести из уравнения теплопроводности для отдельных слоев, считая, что тепловой поток, проходящий через любую изотермную поверхность неоднородной стенки, один и тот же.

Тепловой поток для любого числа слоев находится по формуле:

,

где - термическое сопротивление слоя,

- полное термическое сопротивление многослойной плоской стенки

Цилиндрическая однослойная стенка.



Как видно из уравнения, распределение температур в стенке цилиндрической трубы представляет логарифмическую кривую. Тепловой поток, проходящий через цилиндрическую стенку, определяется заданными граничными условиями и зависит от отношения наружного диаметра к внутреннему.

^ Цилиндрическая многослойная стенка.

Для многослойной цилиндрической стенки, имеющей n слоев:



Задача №4

Варочная чаша окружена стальной шарообразной рубашкой внутренним диаметром и толщиной стенки . В полости между чашей и рубашкой проходит сухой перегретый пар со средней температурой . Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке рубашки , коэффициент теплоотдачи от рубашки к воздуху помещения , температура в помещении , коэффициент теплопроводности стали . Определите потери теплоты через стенку рубашки в окружающую среду.

Скачать файл (5280.6 kb.)

Поиск по сайту:  
© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации