Цель работы: Познакомиться с основными законами термодинамики и термодинамическими параметрами, описывающими состояние термодинамической системы

Практическая работа № 1

Основные законы идеального газа. Уравнение состояния идеального газа.

Цель работы: закрепить знания законов идеального газа.

Контрольные вопросы и задания:

1. Дайте определение и напишите уравнения законов Бойля-Мариотта и Гей-Люссака.

2. Как записывается характеристическое уравнение состояния для идеального газа?

3. Что понимается под внутренней энергией идеального газа?

4. Что изображает площадь под кривой процесса на pV-диаграмме?

Задание 1.

Смесь по массе состоит из 11% водорода и 89% кислорода. Определить объемный состав смеси.

Задание 2.

Атмосферный воздух представляет смесь следующих газов, составляющих по объему азота 78%, кислорода 21% и аргона около 1%. Остальные примеси (водяной пар, углекислый газ, другие инертные газы) составляют менее 1%. Определить массовые доли газов, входящих в смесь воздуха.

Задание 3.

На PV-диаграмме представлен круговой процесс для 2 молей азота. Построить этот же цикл на VT- и PT-диаграммах.

Задание 4.

На PT-диаграмме представлен круговой процесс для 1,29 килограммов воздуха. Построить этот же цикл на VT- и PV -диаграммах.

Задание 5.

На VT-диаграмме представлен круговой процесс для 1,4 килограммов азота. Найти количества вещества и построить этот же цикл на PV- и PT-диаграммах.

Задание 6.

Определить массовую и объемную теплоемкости воздуха при постоянном давлении м постоянном объеме, считая ее независящей от температуры.

Задание 7.

Определить массовую теплоемкость с_р при температуре 1000⁰С продуктов сгорания топлива, имеющих объемный состав: СО₂ – 12,2%, О₂ – 7,1%, СО – 0,4% и N₂ – 80,3%.

Истинные молярные теплоемкости для каждого газа, при р=const, в кДж/(кмоль*К):

СО₂:

О₂ :

СО :

N₂ :

Библиографический список:

1. Авдолимов Е.М., Брюханов О.Н., Жилин В.А. и др. учебник для студ. ВПО/ Теплогазоснабжение и вентиляция. 2-е издание, переаб. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 400с.

2. Тертичник Е.И. Вентиляция. Учебник - М.: АСВ, 2006.

3. Сибикин Ю.Д. “Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»: учебн. Пособ./ 6-изд.-М.:Издательский центр «Академия», 2009. – 304 с.

4. Ерохин В.Г., Маханько М.Г. «Сборник задач по основам гидравлики и теплотехники»: учебн. Пособ. Для техн. – 2-изд. – М.: Энергия, 1979. – 240 с.

5. К.В. Тихомиров, Э.С. Сергеенко «Теплотехника, теплоснабжение и вентиля­ция». Учебник для Вузов, М., Стройиздат, 1991.

6. В.Н.Богословский, В.П. Щеглов, Н.Н. Разумов «Отопление и вентиляция», учебник для Вузов, 2-е изд., М., Стройиздат, 1980.

7. А.Г. Егиазаров «Общая теплотехника, теплоснабжение и вентиляция», учебник для Вузов, М., Стройиздат. 1982.

8. Богословский и др. Отопление и вентиляция. Ч.1 Отопление. Вентиляция. - М.: Стройиздат, 1976.

Практическая работа № 2

Первый и второй законы термодинамики. Внутренняя энергия. Энтальпия. Энтропия.

Цель работы: Познакомиться с основными законами термодинамики и термодинамическими параметрами, описывающими состояние термодинамической системы.

1. Контрольные вопросы и задания:

1. Как формулируется первый закон термодинамики?

2. Что такое внутренняя энергия?

3. Что такое энтальпия?

4. Что такое энтропия?

5. Какие требуются условия для создания непрерывного процесса превращения теплоты в работу?

6. Что называется термическим коэффициентом полезного действия?

2. Решить задачи:

Задание 1.

В процессе расширения 1 кг кислорода подводится 200 кДж теплоты. Какую работу совершает при этом газ, если в результате процесса его температура понизится на 95⁰С? Зависимость теплоемкости от температуры не учитывать.

Задание 2.

В процессе расширения с подводом 120 кДж теплоты 1 кг воздуха совершает работу, равную 90 кДж. Определить изменение температуры воздуха в процессе, пренебрегая зависимостью теплоемкости от температуры.

Задание 3.

Удельная теплота сгорания дизельного топлива 42000кДж/кг. Определить работу, которую можно получить при использовании его в тепловом двигателе с к.п.д. 45%.

Задание 4.

При изохорном нагреве 1 кг воздуха температура изменяется от 20⁰С до 120⁰С. Определить изменение энтропии и подводимую теплоту.

Задание 5.

При нормальном атмосферном давлении к 1 кг азота, имеющему температуру 250С, подводится 100 кДж теплоты. Определить начальное значение энтропии и ее изменение в процессе.

Библиографический список:

1. Авдолимов Е.М., Брюханов О.Н., Жилин В.А. и др. учебник для студ. ВПО/ Теплогазоснабжение и вентиляция. 2-е издание, переаб. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 400с.

2. Тертичник Е.И. Вентиляция. Учебник - М.: АСВ, 2006.

3. Сибикин Ю.Д. “Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»: учебн. Пособ./ 6-изд.-М.:Издательский центр «Академия», 2009. – 304 с.

4. Ерохин В.Г., Маханько М.Г. «Сборник задач по основам гидравлики и теплотехники»: учебн. Пособ. Для техн. – 2-изд. – М.: Энергия, 1979. – 240 с.

5. К.В. Тихомиров, Э.С. Сергеенко «Теплотехника, теплоснабжение и вентиля­ция». Учебник для Вузов, М., Стройиздат, 1991.

6. В.Н.Богословский, В.П. Щеглов, Н.Н. Разумов «Отопление и вентиляция», учебник для Вузов, 2-е изд., М., Стройиздат, 1980.

7. А.Г. Егиазаров «Общая теплотехника, теплоснабжение и вентиляция», учебник для Вузов, М., Стройиздат. 1982.

8. Богословский и др. Отопление и вентиляция. Ч.1 Отопление. Вентиляция. - М.: Стройиздат, 1976.

Практическая работа № 3