2termodinamika (552306), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Найти работу, совершаемую машиной за один цикл, иколичество теплоты Q2, отдаваемое за один цикл холодильнику.3.18 Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно,совершает за один цикл работу A = 73,5 кДж. Температура нагревателяt1 = 100 C, температура холодильника t2 = 0 C. Найти КПД цикла,59количество теплоты Q1, получаемое за один цикл от нагревателя, иколичество теплоты Q2, отдаваемое за один цикл холодильнику.3.19 В каком случае КПД цикла Карно повысится больше: приувеличении температуры нагревателя на T или при уменьшениитемпературы холодильника на такую же величину?3.20 Тепловую машину, работающую по циклу Карно с КПД = 10%,используют при тех же температурах нагревателя и холодильника какхолодильную машину. Найти ее холодильный коэффициент k.3.21 Тепловаямашина Карноиспользуетсяв качествехолодильной машины для поддержания температуры некоторогорезервуара t2 = –3 C. Температура окружающего воздуха t1 = 27 C.Какая механическая работа требуется для выполнения одного цикламашины, если при этом от резервуара отводится Q2 = 900 Дж тепла?3.22 Температура пара, поступающего из котла в паровую машину,t1 = 227 С, температура в конденсоре t2 = 27 C.
Какова теоретическимаксимальная работа, которую можно получить при затратеколичества теплоты Q1 = 4180 Дж?3.23 У тепловой машины, работающей по циклу Карно, температуранагревателя в n = 1,6 раза больше температуры холодильника. Заодин цикл машина производит работу A = 12 кДж. Какая работа зацикл затрачивается на изотермическое сжатие рабочего тела?3.24 Водород совершает цикл Карно. Найти КПД цикла, если приадиабатическом расширении: а) объем газа увеличивается в n = 2раза; б) давление уменьшается в n = 2 раза.3.25 Один киломоль кислорода совершает цикл Карно в диапазонетемператур от T1 = 6270C до T2 = 3270С. Отношение максимальногодавления к минимальному для этого цикла составляет Pmax / Pmin = 60.Вычислить: а) КПД этого цикла ; б) количество теплоты Q1, полученноеот нагревателя за цикл; в) количество тепла Q2, отданное холодильнику зацикл; г) работу А, совершаемую газом за цикл.3.26 У тепловой машины, работающей по циклуКарно,температуру нагревателя повысили на n1 = 10%, а температурухолодильника понизили на n2 = 20% от их первоначальных значений.После этого КПД машины изменился на n3 = 15% по сравнению спервоначальным значением.
Найти начальный и конечный КПД машины.3.27 У тепловой машины, работающей по циклу Карно, максимальноедавление в рабочей камере в n = 3 раза больше минимального. Восколько раз максимальный объем рабочей камеры больше минимального,если КПД машины = 30%? Рабочее тело идеальный газ.3.28 Тепловая машина работает по циклу Карно.
После того, как врабочей камере машины удалось повысить максимальное давлениена n1 = 20% и понизить минимальное давление на n2 = 10% от ихпервоначальных значений, КПД машины увеличился на n3 = 15%. При60этом максимальный и минимальный объемы камеры не изменились, и ихотношение Vmax/Vmin = 3.
Найти отношение первоначальных максимальногои минимального давлений в цикле. Рабочее тело - идеальный газ.3.29 В результате кругового процесса газ совершил работу A = 1 Джи передал холодильнику тепло Q2 = 4,2 Дж. Определить КПД цикла.3.30 Идеальный трехатомный газ совершает цикл, состоящий издвух изохор и двух изобар, причем максимальное давление газа вn = 2 раза больше минимального, а максимальный объем в k = 4 разабольше минимального. Найти КПД цикла.3.31 Цикл,совершаемыйоднимкиломолемидеальногодвухатомного газа, состоит из двух изохор и двух изобар. Известно,что в пределах цикла максимальные значения давления и объемагаза в n = 2 раза больше минимальных, равных Pmin = 105 Па иVmin = 0,5 м3.
Найти работу А, совершаемую газом за цикл, и КПД цикла.3.32 Определить КПД цикла 1–2–3–4–1P(рис.3.10), состоящего из двух изобар и12двух изохор, и сравнить его с КПД циклаТmaxКарно, проведенного между максимальной иминимальной температурами первого цикла.43Известно, что при изобарном расширенииобъем увеличивается вдвое.
ТемператураТminв конце изобарного расширения 1–2Vt2 = 800 C, а в конце изохорного процессаРис. 3.102–3 t3 = 700оC. Рабочее тело – воздух.3.33 Один моль идеального двухатомного газа, занимающий объемV1 = 12,3 л под давлением P1 = 2 10 5 Па, нагревается при постоянномобъеме до давления P2 = 3 10 5 Па. Далее газ расширяется при постоянномдавлении до объема V3 = 24,6 л, после чего охлаждается припостоянном объеме до начального давления и, наконец, сжимаетсяпри постоянном давлении до начальногоP2объема.
Определить: 1) температуры газа 2P0для характерных точек цикла; 2) КПД цикла.3.34 Одноатомныйидеальныйгаз3совершает цикл, изображенный на рис.P013.11. Найти КПД цикла, если в процессе 2–3 давление газа уменьшается в два раза.V02V0 V3.35 Идеальный газ с показателем адиабатыРис. 3.11совершает цикл, показанный на рис.3.11.PВыразить КПД цикла через показатель22P03адиабаты, если в процессе 2 3 давлениегаза уменьшается в два раза.3.36 Идеальный газ с показателем1P0адиабаты совершает цикл, изображенныйV02V0Рис. 3.12V61на рис.3.12. Найти КПД этого цикла, если в процессе 2–3 объем газаувеличивается в n = 2 раза.3.37 = 1 моль идеального двухатомного газа, находящийся придавленииP1 = 0,1 МПаи температуре T1 = 300 K, нагреваютизохорически до давления P2 = 0,2 МПа.
После этого газ изотермическирасширился до начального давления и, затем, был изобарно сжат доначального объема. Построить график цикла и найти его КПД.3.38 Тепловая машина совершает цикл, P 1состоящий из адиабаты 1–2, изобары 2–3 иизохоры 3–1 (рис.3.13). Рабочее тело –идеальный газ с показателем адиабаты .23Выразить КПД цикла через максимальную T1Vи минимальную T3 температуры цикла.Рис.3.133.39 Идеальныйгаз с показателемадиабаты совершает прямой цикл, состоящий из адиабаты, изобарыи изохоры. Построить график процесса. Найти КПД цикла, если вадиабатическом процессе объем идеального газа увеличился в n раз.3.40 Идеальный газ с показателем адиабаты совершает прямойцикл, состоящий из адиабаты, изобары и изохоры. Построить графикпроцесса и найти КПД цикла, если в адиабатическом процессе объемгаза уменьшился в n раз.3.41 Идеальный газ с показателем адиабаты совершает цикл,состоящийизизобары,адиабатыиизотермы,причемизотермический процесс происходит при минимальной температурецикла.
Построить график процесса и найти КПД цикла, еслиабсолютная температура в пределах цикла изменяется в n раз.3.42 Идеальный газ с показателем адиабатысовершает цикл,состоящийизизобары,адиабатыиизотермы,причемизотермический процесс происходит при максимальной температурецикла. Построить график процесса и найти КПД цикла, еслиабсолютная температура в пределах цикла изменяется в n раз.3.43 Идеальный газ с показателем адиабатысовершает цикл,состоящий из изохоры, адиабаты и изотермы, причем изотермическийпроцесс происходит при минимальной температуре цикла. Построитьграфик процесса и найти КПД цикла, если абсолютная температура впределах цикла изменяется в n раз.3.44 Идеальный газ с показателем адиабаты совершает цикл,состоящий из изохоры, адиабаты и изотермы, причем изотермическийпроцесс происходит при максимальной температуре цикла. Построитьграфик процесса и найти КПД цикла, если абсолютная температура впределах цикла изменяется в n раз.3.45 Одноатомный идеальный газ в количестве= 0,1 кмоль,53имевший при давлении P1 = 10 Па объем V1 = 5 м , сжимался62изобарически до объема V2 = 1 м3, затем сжимался адиабатически, инаконец, расширялся при постоянной температуре до начальногодавления и объема.
Построить график процесса. Найти:1) температуру, давление и объем для характерных точек цикла;2) теплоту Q1, полученную от нагревателя; 3) теплоту Q2, отданнуюхолодильнику; 4) работу А, совершенную газом за цикл; 5) КПД цикла.3.46 Обратимый цикл 1–2–3–1 дляP3тепловой машины с одним молемидеального газа в качестве рабочего теласостоит из изобары, изохоры и изотермы,причем изотермический процесс 3–112происходитпримаксимальнойтемпературе цикла T1 (рис.3.14).
СчитаяVмолярные теплоемкости газа известными,Рис. 3.14определитьколичествотепла,полученное или отданное газом в каждом процессе. Найти КПД циклакак функцию максимальной T1 и минимальной T2 температур цикла.3.47 На рис.3.15 представлен цикл, выполняемый с = 1 молемидеального газа в некоторой тепловой машине. Процесс 3–1изотермический.Считаямолярныетеплоемкости газа известными, найти в Pкаждомпроцессеколичествотепла,Тmaxполучаемое или отдаваемое газом, и работу,12совершаемую газом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
