Контрольная теплотехника задачи 4 вариант 8

Задача 1.4. Ввиду вредного влияния оказываемого ртутными парами на человеческий организм при пользовании ртутными манометрами над уровнем жидкой ртути обычно наливается слой воды, препятствующий выделению паров ртути. Определить абсолютное давление в сосуде, если высота ртутного столба в U-образном манометре (рис. 3) составляет h_рт, высота столба воды над ним h_в и атмосферное давление B. Численные значения величин приведены в табл. 1.4.

Таблица 1.4.

Задача 2.4. При испытании двигателей для определения мощности необходимо их тормозить (рис. 6). При этом работа, произведенная двигателем, расходуется на преодоление сил трения и превращается в теплоту, часть которой (примерно 20 %) рассеивается в окружающей среде, а остальная часть отводится охлаждающей тормоз водой. Сколько воды необходимо подводить к тормозу за 1 ч, если крутящий момент на валу М_кр, частота вращения n, а допустимое повышение температуры воды Dt. Теплоемкость воды принять равной     с_р = 4,19 кДж/(кг×К). Данные в табл. 2.4.

Примечание. Мощность двигателя, Вт, рассчитывается по формуле N=2pnМ_кр/60, где n – об/мин, М_кр – Дж.

Таблица 2.4

Задача 3.4. Найти газовую постоянную, удельный объем газовой смеси и парциальные давления ее составляющих, если общее давление смеси p_см, а объемный состав ее следующий: углекислый газ r₁, угарный газ r₂, водяной пар r₃, кислород r₄, азот r₅. Значения данных в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Задача 4.4. Воздух объемом V₁ при давлении p₁ и температуре t₁ сжимают до давления p₂ и объема V₂. Определить конечную температуру, показатель политропы, работу сжатия, количество отведенной теплоты и изменение внутренней энергии. Представить процесс сжатия в диаграммах pv и Ts. Значения данных приведены в табл. 4.4.

Таблица 4.4

Задача 5.4. 1 кг газа сжимается от начальных давления p₁ и температуры t₁ до конечных давления p₂ и температуры t₂. Вычислить изменение энтропии. Теплоемкость считать постоянной. Представить процесс в диаграммах pv и Ts. Значения данных приведены в табл. 5.4.

Задача 6.4. Этиловый спирт нагревается в трубном пространстве одноходового кожухотрубчатого теплообменника от t₂₁ до t₂₂. Противотоком в межтрубном пространстве течет вода, которая охлаждается от t₁₁ до t₁₂. Теплообменник с кожухом 400 мм состоит из 111 стальных труб диаметром 25´2 мм. Скорость этилового спирта в трубах w. Коэффициент теплоотдачи для воды 840 Вт/(м²×К), суммарная тепловая проводимость загрязнений со стороны спирта и воды 1700 Вт/(м²×К), средняя температура поверхности загрязнения, соприкасающегося со спиртом t_ст. Определить требуемую площадь поверхности теплообмена. Значения данных приведены в табл. 6.4.

Таблица 6.4