Задачник по термодинамике (555278)
Текст из файла
у л ЗИЙчник ПО ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИВЮМИКЕ И ТЕОРИИ ТЕПЛОМЬССООБМЕИЮ Под редакцией В,И. Крутова и ГедПетражицкою лсопувгено Министерством вмсимго и среднего специального образование СССР в аачестве учебного пособии длн студентов виергоиашнностронтельиых спецнввьностеб вузов Яв МОСКВА нВыаиая ииаоа в 1986 Г»БК 3!.31 3-15 УЛК 536.7 Задачник по технической термодинамике и тео- 3-15 рии тепломасообмена: Учеб. пособие дли зиергомашиностроит. спец. вузов / В. Н. Афанасьев, С. И. Исаев, И.
А. Кожинов и др.; Под ред. В. И. Крутова и Г. Б. Петражицкого. — Мл Высш. шк., 1986. — 383 сл ил. Книга садср кнт задачи, нгабхадныые для практического ус»синяя курсов Гехянческзя хсрмадннамн«з» и «теория тсяламассаабмсза». Все *»дачи яме~аз атветм, а типовые приведены с решениями. Значительное зьнмзнис уделена численным мстолам рсшспяя с помо. Шью ЭВМ. В задачник включены дсзять домашних заданий с методическими указаниями па нх яыпалнсаню. 23030!ОООΠ†6 3 001(01) 66 КБ 13 — 16 — 36 ББК 31.3! 6П2.2 © Издательство «Высшая школа», !936 В.
Н. Афанасьев, С. И. Исаев, И. А. Кожинов, Н. К. Корнейчук, В. И. КаФанов, В. И. Крутов, А. И. Леонтьев, Б. М, Миронов, ! В. М. Никитин 1, И. Б. Павлова, Г. Б. Петражицкий, А. М. Пылаев, Е. и. Федотов, В. И. Хвостов, А. Г. Чукаев, Е. В. Шишов, ,В.,П. Юсов .- -- у~~--ФО т"л),. Я Рецензенты хифедри тсирепгческих основ тсдлотгьткики Московского ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции чнерге, и ~еского института (зан кафедрой д-р техн наук, проф. В В.
Сычев); «З.р техн. наук, ираф. и. К, Кошкин 1москонгкнп ордена Ленина и ордена Октябрьской Реиолюцнн аьняционп~зй институт им. Серго Орджонилидзе) ПРЕДИСЛОВИЕ В «Основных направлениях экономического н социального развития СССР на 1986 — 1990 годы и на период дз 2000 года», утвержденных ХХЧП съездом КПСС, поставлены задачи повышения эффективности и интеисификаци« всех отраслей народного хозяйства; решение которых пстребует ускоренного внедрения во все сферы промышле»- ности и сельскохозяйственного производства последних дсстижений науки и техники.
Важная роль в решении этих задач принадлежит энергетике, в теоретическую базу которой входят термодинамика и теория тепломассообмена. Термодинамика является теоретической основой ряда специальных дисциплин и играет определяющую роль при подготовке инженеров широкого профиля. Содержание задачника соответствует утверждениыи учебным программам по курсам «Техническая термодинамика» и «Теория тепломассообмеиа» для эиергомашиностроительных специальностей вузов.
Для закрепления теоретических знаний, полученных на лекциях, в программах пред1- смотрено проведение практических занятий и выполнен»е домашних заданий. Издание задачника, янляющегося учепным пособием, связано с необходимостью практического у:- воения методов расчета термодинамических процессов и циклов, а также процессов тепло- и массообмена. Методы решения большей части задач, составляющих содержание задачника, основаны на законах термодинамики и, в частности, на первом законе, являющемся конкретной формулировкой всеобщего закона сохранения и превращ ь ния энергии, открытие которого способствовало утверждс нию в науке диалектического метода познания природы и материалистического подхода к изучению явлений.
При составлении задач особое внимание обращалось иа их техническое приложение. Типовые задачи приведены с решениями. В соответствии с учебными программами в сборник вклке чены задачи по газовым процессам при переменной теплое«и кости, работоспособности термодинамических систем и эксергии, истечению из сосуда ограниченной вместимости, термодинамике безмашиниого преобразования энергии, численным методам решения задач иестационариой теплопроводности с помощью ЗВМ, контактному теплообмеиу, теплообмену прн течении жидкометаллических теплоносителей, расчету теплообмена методами теории пограничного слоя, теплообмену при больших скоростях и температурах газового потока, теплообмену при кипении и конденсации, а также радиационному теплообмену в поглощающих и излучающих средах, которым в существующих задачниках по.термодинамике и теплопередаче уделялось относительно мало внимания.
Эта тематика непосредственно связана с авиационной и космической техникой, ядерной энергетикой, техникой безмашинного преобразования энергии, а также рядом других областей новой техники и охватывает широкий круг актуальных задач. Одной из методических особенностей задачника является применение программ иа языке ФОРТРАН для численного решения практически важных задач, не поддающихся решению точными методами. В задачник включены также девять домашних заданий, охватывающих основные разделы курсов, и необходимые для решения задач справочные данные.
Задачник написан коллективом преподавателей кафедры теоретических основ теплотехники Московского ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного знамени высшего технического училища им. Н. Э. Баумана. Задачи сгруппированы по главам. Последовательность расположения глав, форма изложения материала и содержание задач согласованы с учебниками «Техническая термодинамика» (211, «Теория тепломассообмена» (19) и «Курс химической термодинамики» !6), написанными коллективом той же кафедры, которые при подготовке задачника принимались в качестве базовых. Материал книги распределен между авторами следующим образом: С И.
Исаев (гл. 8, 9 9.4, 11.3); И. А. Кожинов (9 4.2, 14.2); Н. К. Корнейчук (гл. 7); В. И. Кофанов (95.2, гл. 13, $ 15.1, гл. 20, ДЗ-4) (ДЗ вЂ” домашнее задание); В. И. Крутов (гл. 1); Б. М. Миронов (гл. 6, ч 19.1); В. М. Никитин (Э 11.2, 15.3, 18.!); И. Б. Павлова (гл. 1О); Г. Б. Петражицкий ($ 14.3, гл. (7, ДЗ-7); А. М.
Пылаев (9 14.1, 14.4, ДЗ-6); Е. И. Федотов (Приложение); В. И. Хвостов (33.2, 19.2, ДЗ-2); А. Г. Чукаев (ДЗ-5); Е. В. Шишов (гл. 2, $5.1); В. П. Югов ($15.2, ДЗ-1, ДЗ-8); 9 18.2 написан В. Н. Афанасьевым и Б. М. Мироновым, ДЗ-3— С. И. Исаевым и А, М. Пылаевым, 3 3.1, 1!.! — В. И. Кру- товым и И. Б. Павловой, 3 4.1, 4.3 — А. И. Леонтьевым ~ А. Г. Чукаевым, ДЗ-9 — Б. М. Мироновым и А. Г. Чукаевым, гл. 16 — И. Б.
Павловой и Е. В. Шишовым, 5 9.1, 9.2, 9.3 — Г. Б. Петражицким и А. М. Пылаевым, гл. 12-- В. И. Хвостовым и А. Г. Чукаевым совместно. Библиотека программ (см, Приложение) для расчета параметров состсяния реального газа (азота) составлена В. П. Юговым.
Авторы выражают глубокую благодарность кафедре теоретических основ теплотехники МЭИ (зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В. В. Сычев) и д-ру техн. наук, проф. В. К, Кошкину за рецензирование задачника и ценные замечания, которые позволили повысить качество рукописи. Замечания и пожелания по улучшению книги просим присылать по адресу: 101430, Москва, ГО) -4, Неглинная дл., д. 29/14, издательство «Высшая иааькм. Аеподы ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА Глава ! ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОИ СИСТЕМЫ. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗАа 1.1. Определить барометрическое давление при 0'С в гектопаскалях (гПа), если ртутный барометр при 30 аС показывает 755 мм рт. ст. Р е ш е и и е. При измерении давления высотой столба жидкости необходимо учитывать изменение ее плотности в зависимости от температуры среды.
При отклонении температуры среды (следовательно, жидкости в приборе) от ОаС следует вводить поправку на показание прибора. Для ртути эти поправки имеют следующие значения: Температура среды, ГС ~5 ~10 ~15 -~-20 ч-25 ч-ЗО Поправка в мм иа 1000 мм рт.
ст.... 0,57 1,72 2,59 3,45 4,31 5,17 Если ртутным барометром измерено давление при температуре среды (, 'С, то Ва = В (1 ~ х/1000), где „— барометрическое давление при температуре 0'С, мм рт. ст.;  — барометрическое давление при температуре (, 'С; х — поправка, мм рт. ст. (П р и м е ч а н и е. В тех задачах, в которых температура среды не указывается, барометрическое давление следует считать уже приведенным к 0*С). Для данной задачи В, =- 755 (1 — 5,17/1000) = 751,1 мм рт. ст. Так как 1 гПа = !00 Па, то 1 гПа соответствует 750.06 10 ' мм рт. ст. (табл. 1.1). Следовательно, барометрическое давление, приведенное к О "'С и выраженное в гектопаскалях, составляет 751,1/(750,06.10 ') = 1001,4 гПа.
1.2. Для условий задачи 1.1 выразить приведенное барометрическое давление в следующих едияицах: ат, атм, мм вод. ст., кгс/м', бар, * При расчсте параметров состоиниа реальных газов целесообразно исвользоиать ЭВМ. В Приложении приведена библиотена фОРТРА~.программ дла расчета термодинамнческих и тевлофнзнческих свойств азота в диапазоне температур 55 в 1500 К и давле. иий О,! — 100 МПа. Таблннл Кило~ ремм- сила на кналратима метр (кгс/м') тскиичсскаи атмосфера (ат) Паска.ее (па) ФИЛГ Н СК4 а атмосфера (атм) Елниина 9,80665 1 9,80665 (О' 1 01235 !Оа ! 1Оа 133,322 9,80665 1 !04 0,)0)072.)ом ! 1,03323 1,01972 13,56. ) 0-' !.!О ' 1 ктс/м' ! Па 1 ат ! атм ! бар 1 мм рт. с), 1 мм вол.
ст. 0,96783 1О-' 0,986923 10 а 0,96783 ! 1,01972 !3,16 !О 4 0,96784 (О ' 1 0,101972 1 1О' !.ОЗЗ2З 10 10197,2 13,595 ! //родолжение табл. !. ( Миллиметр нолниого столба (мм еои. ст.) Миллиметр ртутного столба (им рт. ст) Елннина Бар 735,55 1О 4 750,06 !О а 735,55 760 750,06 1 735,55.10 ' 1 асс/м 1 Па 1 ат 1 атм 1 бар 1 мм рт, ст. 1 мм аал. ст. 9,80665.
1О-а 1 10-' 0,980665 1,0! 325 1 0,001333 0,980665 10 4 1 О,!О!972 1. 104 1,03323 10' ! 0197 Л 13,595 1 1,8. В процессе сжатия в компрессоре давление воздуха в некоторые моменты составляло 4 100 кгс/м', 6000 кгс/аа и 0,8 кгс/см'. Выразить наибольшее из указанных давл(- ний в мегапаскалях (МПа), а наименьшее — в мм рт. ст. Вычислить среднее арифметическое трех значений давл(- ния и выразить его в физических атмосферах и барах. 1.4. В трубке манометра ! (рис. 1.1), соединяющейся с окружающей средой, имеется столб воды высотой 50 мч (избыточное давление).
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
