Робота передбачає розв’язання шести задач, в яких розглядаються закономірності зміни параметрів ідеалізованих газів в ізохорному, ізобарному, ізотермічному, адіабатному і політропному процесах.
Контрольні задачі складені за стоваріантною числовою системою, в якій до кожної задачі вихідні дані вибираються з відповідних таблиць за останньою і передостанньою цифрами залікової книжки студента.
При виконанні задач необхідно дотримуватися наступних вимог:
1. записати умову задачі і вихідні дані;
2. розв’язок задачі супроводжувати стислим пояснювальним текстом;
3. у ході розв’язання задачі потрібно спочатку навести формулу, а потім підставляти в неї відповідні числові значення величин;
4. кінцевий результат розрахунку за формулою записують з простановкою відповідної розмірності в системі СІ;
5. після розв’язання задачі зробити стислий аналіз отриманих результатів, а сам термодинамічний процес зобразити графічно в координатах .
Робота оформлюється на листах формату А4 і подається викладачу на перевірку і захист.
Завдання до лабораторної
роботи №2
Задача 1.
В циліндричній посудині діаметром мм міститься дм3 газу при тиску МПа і температурі 0С. При умові, що газ є ідеальним і має сталу теплоємність, визначити, до якої величини повинна збільшитись сила, що діє на поршень, для того щоб останній залишився нерухомим при підведенні до газу кДж теплоти.
Таблиця 1
вар пар | ||||||||||
, мм | ||||||||||
, МПа | 0,3 | 0,25 | 0,35 | 0,4 | 0,2 | 0,5 | 0,45 | 0,55 | 0,6 | 0,65 |
газ | повітря |
Таблиця 2
вар пар | ||||||||||
, дм3 | ||||||||||
, 0С | ||||||||||
, кДж |
Задача 2.
В циліндрі з рухомим поршнем знаходиться кг газу при тиску бар і температурі 0С. Газ нагрівається до температури 0С при сталому тиску. Визначити кількість підведеної теплоти і знайти, яка її частина пішла на підвищення внутрішньої енергії і яка – на виконання роботи. Підрахувати зміни ентальпії і ентропії в цьому процесі. Газ уважати ідеальним.
Таблиця 1
вар пар | ||||||||||
, бар | ||||||||||
, 0С | ||||||||||
газ | повітря |
Таблиця 2
вар пар | ||||||||||
, кг | ||||||||||
, 0С |
Задача 3
До кг ідеального газу в ізохорному процесі підведено кДж теплоти; далі при ізобарному стиску його об’єм зменшився у разів. Початкова температура і тиск відповідно дорівнюють , 0С і бар. Розрахувати параметри газу в початкових і кінцевих точках процесів і зобразити ці процеси на -діаграмі.
Таблиця 1
вар пар | ||||||||||
, кг | ||||||||||
, бар | 0,8 | 1,2 | 2,0 | 1,8 | 3,0 | 2,4 | 3,2 | 2,8 | 3,6 | 4,0 |
газ | повітря |
Таблиця 2
вар пар | ||||||||||
, кДж | ||||||||||
3,5 | 4,5 | 2,5 | 5,5 | 3,8 | 5,2 | 4,3 | ||||
, 0С |
Задача 4
В циліндрі під поршнем знаходиться газ під абсолютним тиском МПа і температурі 0С. Визначити переміщення поршня і тиск в кінці ізотермічного стискування, якщо на поршень покласти вантаж Н. Діаметр циліндра мм, висота початкового положення поршня мм.
Таблиця 1
вар пар | ||||||||||
, мм | ||||||||||
, МПа | 0,12 | 0,16 | 0,14 | 0,18 | 0,24 | 0,20 | 0,26 | 0,22 | 0,15 | 0,30 |
, Н |
Таблиця 2
вар пар | ||||||||||
, 0С | ||||||||||
, мм | ||||||||||
газ | повітря |
Задача 5
З посудини ємністю м3 випускають в атмосферу ідеальний газ. Процес випуску відбувається настільки швидко, що теплообміном між газом і навколишнім середовищем можна нехтувати. До початку випуску тиск в посудині складав МПа, температура газу була 0С. Після закриття вентиля температура в посудині стала рівною 0С. Яку масу газу було випущено і яким став тиск в посудині після випуску частини газу?
Таблиця 1
вар пар | ||||||||||
, м3 | 0,5 | 0,8 | 0,6 | 0,7 | 1,0 | 0,9 | 0,55 | 0,75 | 0,95 | 1,1 |
газ | повітря | |||||||||
, 0С |
Таблиця 2
вар пар | ||||||||||
,МПа | ||||||||||
, 0С | -2 | -5 |
Задача 6
м3 газу (в розрахунку на нормальні фізичні умови) з параметрами бар і питомим об’ємом в процесі політропного розширення здійснюють роботу кДж. Внутрішня енергія зменшується при цьому на кДж. Визначити кінцеві параметри газу і теплоту , що бере участь в процесі.
Таблиця 1
вар пар | ||||||||||
, м3 | 2,7 | 3,2 | 2,5 | 4,8 | 3,0 | 4,2 | 3,8 | 4,5 | 3,5 | 5,0 |
газ | повітря | |||||||||
, бар | 10,5 | 7,5 |
Таблиця 2
вар пар | ||||||||||
, | 0,2 | 0,3 | 0,25 | 0,33 | 0,27 | 0,38 | 0,18 | 0,36 | 0,4 | 0,42 |
, кДж | ||||||||||
, кДж |
Молекулярні маси і газові сталі газів Таблиця 3
газ параметр | повітря | |||||||||
, | ||||||||||