Домашнее задание по термодинамике №1, вариант 13 (1093700)
Текст из файла
Московский Государственный Университет
Инженерной Экологии
Домашнее задание на «Расчёт обратимого термодинамического цикла на идеальном газе»
по ТЕРМОДИНАМИКЕ №1
Вариант – 13.
Работу выполнил:
студент группы М-23
Рузанов Лоенид.
Москва
2006 год.
Цель работы:
Освоить современные методы расчёта термодинамических циклов на идеальном газе.
Изучить методики расчёта средней теплоёмкости при постоянном давлении и объёме по процессу. Освоить методики расчёта линейной и нелинейной интерполяции теплоёмкости по температуре.
Научиться рассчитывать термодинамические параметры точек цикла, энергетических характеристик цикла. Изучить методы расчёта работы, совершённой газом, тепла, поступающего к рабочему веществу.
Научиться рассчитывать коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины. Уметь сравнивать коэффициенты полезного действия заданного цикла и идеального цикла Карно.
Научиться строить диаграммы процессов в различных координатах. Освоить методы сравнения эффективности цикла в различных диаграммах.
Освоить методы сравнения эффективности цикла в различных диаграммах.
Освоить методы исследования эффективности термодинамического цикла в зависимости параметров проведения процесса.
Условия задания:
По данным (см. таблицу) рассчитать цикл тепловой машины. В качестве рабочего тела принять один килограмм воздуха, считая его идеальным газом.
Определить:
Параметры всех точек цикла (P, V, S, T).
Для каждого процесса найти:
а) среднюю (за процесс) теплоёмкость, считая её зависящей от температуры по линейной аппроксимации;
б) изменение внутренней энергии ΔU;
в) работу А;
г) количество теплоты Q;
д) изменение энтальпии ΔH;
е) изменение энтропии ΔS.
За цикл в целом определить:
а) изменение внутренней энергии ΣΔU;
б) работу ΣА;
в) количество теплоты ΣQ;
г) изменение энтальпии ΣΔH;
д) изменение энтропии ΣΔS;
е) термический коэффициент полезного действия цикла ηt;
ж) термический коэффициент полезного действия цикла Карно, проверенного в том же интервале температур ηtk;
з) построить в выбранном масштабе по точкам в координатах P-V и T-S рассчитанный цикл. Линии каждого процесса строить не менее, чем по одной промежуточной точке.
Таблица данных:
Решение:
Расчёт точек цикла.
Термодинамические параметры точки 1.
Абсолютная температура в точке 1: ,
.
Расчет объёма газа в точке 1: ,
,
м3.
1. Процесс 1-2. Политропический процесс.
Давление газа в точке 2: ,
атм.
Температура газа в точке 2: ,
.
2. Процесс 2-3. Изохорический процесс.
Давление газа в точке 3: ,
атм.
Температура газа в точке 3: ,
.
3. Процесс 3-4. Изобарический процесс.
Давление газа в точке 4: ,
атм.
Температура газа в точке 4: ,
.
4. Процесс 4-5. Политропический процесс.
Давление газа в точке 5: ,
атм.
Температура газа в точке 5: ,
.
Расчет теплоемкостей в идеально газовом приближении.
1. Процесс 1-2. Политропический процесс.
,
, т.к.
, то используем линейный закон.
2. Процесс 2-3. Изохорический процесс.
3. Процесс 3-4. Изобарический процесс.
4. Процесс 4-5. Политропический процесс.
4. Процесс 5-1. Изохорический процесс.
,
, т.к
, то используем линейный закон.
Расчёт работы.
Расчёт количества теплоты.
Изменение внутренней энергии.
Изменение энтальпии.
Изменение энтропии.
№ п/п | А, кДж/кг | Q, кДж/кг | ΔU, кДж/кг | ΔH, кДж/кг | ΔS, кДж/(кг·К) |
1-2 | -218,6 | -4,43 | 298,6 | 298,6 | -0,011 |
2-3 | 0 | 591,3 | 591,3 | 794,1 | 0,66 |
3-4 | 110,3 | 470,9 | 359,4 | 470,9 | 0,24 |
4-5 | 703,2 | 106,8 | -504,9 | -663,8 | 0,07 |
5-1 | 0 | -658,2 | -658,2 | -897 | -1,05 |
КПД цикла Карно.
7
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.