Выполнить контрольную работу по дисциплине: "Термодинамика"

Выполнить контрольную работу по дисциплине: "Термодинамика" согласно требований во вложении

ВАРИАНТ 5

Решить задачи, оформить отчет

Задача №1. В баллоне объемом V находится идеальный газ «газ» под давлением P при температуре Т. Найти массу и плотность газа в баллоне. (Абс – абсолютное давление, Изб – избыточное.) Давление и температура ОС – стандартные. 

Задача №2. До какого давления P1 следует заряжать пусковой баллон идеальным газом «газ», если температура в баллоне при зарядке Т1, а после остывания до температуры Т2=288 K давление должно быть Р2. Определить количество тепла Q, теряемое газами при охлаждении, если объём баллона V

Задача №3. Работа турбоэлектрогенератора производится за счет подачи идеального газа «газ» из газовой рампы суммарным объемом V. Начальное давление в рампе р1, начальная температура Т1=293 К. Давление подачи Р2=1 МПа, давление окружающей среды 1 бар. Расход газа m. При падении давления в баллоне ниже давления подачи работа установки автоматически прекращается. КПД электрогенерации 80%. Найти: количество электроэнергии произведенной данной энергоустановкой W и время работы τ, если турбина - адиабатная. 

Задача №4. Газовый аккумулятор давления с гелием должен обеспечить наддув бака одного из компонентов ЖРД под давлением Р2. Начальное давление в аккумуляторе Р1=20МПа. Массовый расход жидкого компонента из бака m, плотность этого компонента ρ, время работы двигателя до полного израсходования компонента τ. Найти объем аккумулятора давления V и объемный расход компонента наддува ύ, если используется гелий. Во сколько раз изменятся объем аккумулятора VHe/Vаз, если заменить гелий на азот? /При расчете все газы считать идеальными./  Дополнительные баллы: в выводе объяснить, какой практический смысл этой у задачи при проектировании систем подачи ЖРД. 

Задача №5. Нечетные варианты выполняют задание 5.1., четные – задание 5.2.

Задача № 5.1 Это задача только для нечетных вариантов. Для четных – задача 5.2. Идеальный одноступенчатый компрессор сжимает воздух с расходом m=2 кг/сек от давления p1 при температуре Т1 до давления р2. Определить конечную температуру и работу, затраченную на сжатие воздуха, если сжатие происходило: А) по адиабате, Б) по политропе при n=n В) по изотерме 

Задача 6. Воздух сжимается: в первом случае в идеальном одноступенчатом компрессоре, во втором – в двухступенчатом, от давления p1 и температуры T1 до p2. Процесс сжатия политропный, n известно. Определить: 1) на сколько процентов уменьшится затрачиваемая работа на сжатие в двухступенчатом компрессоре (%=100*η1/η2)*, если промежуточное многоступенчатое давление составляет 3 бар, а охлаждение воздуха после сжатия в первой ступени производится до начальной температуры Т1 и 2) конечные температуры воздуха в первом и втором случаях.

Задача 7. Требуется определить параметры сопла (Диаметр входа Dвх; Диаметр критического сечения Dкр и диаметр среза сопла Dа) для газового двигателя ориентации. Известно: в качестве рабочего тела используется идеальный газ «газ» с расходом m г/сек, давление подачи РВХ, давление на срезе РА. Температура подаваемого газа во всех вариантах Твх=270К. 

Задача 8. Смесь газов №1 смешали со смесью газов №2. Определить состав полученной смеси №3 в массовых и мольных долях, парциальные давления компонент Рп (МПа), а также параметры смеси: давление Р, температуру Т, массу m, объем V, теплоемкости изобарную Ср и изохорную Сv, показатель адиабаты k. При смешивании теплообмена с окружающей средой нет; все компоненты – идеальные газы.