Главная » Просмотр файлов » P. K. Nag. Engineering Thermodynamics

P. K. Nag. Engineering Thermodynamics (776119), страница 6

Файл №776119 P. K. Nag. Engineering Thermodynamics (P. K. Nag. Engineering Thermodynamics) 6 страницаP. K. Nag. Engineering Thermodynamics (776119) страница 62017-06-17СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

8 MPa, 0 . 9 5 d r yx = 0.95;hf = 721.11; hfg = 2048;h2 = hf + ( x * hfg ) ;h3 = (( w1 * h1 ) +( w2 * h2 ) ) / w3 ;59// I n t e r p o l a t i o nH = [2769.1 2839.3];T = [170.43 200];t3 = interpln ([ H ; T ] ,2790) ;s3 = 6.7087;s4 = s3 ;x4 = ( s3 -1.7766) /5.1193;h4 = 604.74+( x4 *2133.8) ;V4 = sqrt (2000*( h3 - h4 ) ) ;disp ( ” d e g r e e ” ,t3 - T (1) ,” The c o n d i t i o n o f s u p e r h e a ta f t e r mixing ”)19 disp ( ”m/ s e c ” ,V4 , ” The v e l o c i t y o f steam l e a v i n g t h en o z z l e i s ”)9101112131415161718Scilab code Exa 9.9 Calculation of moisture of steam123456h2 = 2716.2; hf = 844.89; hfg = 1947.3;x1 = ( h2 - hf ) / hfg ;h3 = 2685.5;x4 = ( h3 - hf ) / hfg ;disp ( x1 , ” The q u a l i t y o f steam i n p i p e l i n e i s ” )disp ( ”%” ,100 -( x4 *100) ,”Maximum m o i s t u r e i s ” )Scilab code Exa 9.10 Finding the quantity of steam in pipeline12345678// At 0 . 1 Mpa , 110 d e g r e eh2 = 2696.2; hf = 844.89; hfg = 1947.3;x2 = ( h2 - hf ) / hfg ;vf = 0.001023; // a t T = 70 d e g r e eV = 0.000150; // I n m3m1 = V / vf ;m2 = 3.24;x1 = ( x2 * m2 ) /( m1 + m2 ) ;609disp ( x1 , ” The q u a l i t y o f t h e steam i n t h e p i p e l i n ei s ”)Scilab code Exa 9.11 Calculation of heat transferred in a steam bolier12345678910111213// P = 1MPavf = 0.001127; vg = 0.1944;hg = 2778.1; uf = 761.68;ug = 2583.6; ufg = 1822;// I n i t i a l a n f f i n a l massVis = 5; Viw = 5;Vfs = 6 ; Vfw = 4 ;//ms = (( Viw / vf ) +( Vis / vg ) ) - (( Vfw / vf ) +( Vfs / vg ) ) ;U1 = (( Viw * uf / vf ) +( Vis * ug / vg ) ) ;Uf = (( Vfw * uf / vf ) +( Vfs * ug / vg ) ) ;Q = Uf - U1 +( ms * hg )disp ( ” kJ ” ,Q , ” The h e a t t r a n s f e r d u r i n g t h e p r o c e s s i s”)Scilab code Exa 9.12 Calculations on heat transfer in a cylinder and piston system12345678910m = 0.02; d = 0.28; l = 0.305;P1 = 0.6 e06 ; P2 = 0.12 e06 ;// At 0 .

6 MPa, t = 200 d e g r e ev1 = 0.352; h1 = 2850.1;V1 = m * v1 ;Vd = ( %pi /4) * d ^2* l ;V2 = V1 + Vd ;n = log ( P1 / P2 ) / log ( V2 / V1 ) ;W12 = (( P1 * V1 ) -( P2 * V2 ) ) /( n -1) ;disp (n , ” The v a l u e o f n i s ” ) ;6111121314151617181920disp ( ” J ” ,W12 , ” The work done by t h e steam i s ” )v2 = V2 / m ;vf = 0.0010476; vfg = 1.4271;x2 = ( v2 - vf ) / vfg ;// At 0 . 1 2MPauf = 439.3; ug = 2512.0;u2 = uf + ( x2 *( ug - uf ) ) ;u1 = h1 -( P1 * v1 *1 e -03) ;Q12 = m *( u2 - u1 ) + ( W12 /1000) ;disp ( ” kJ ” ,Q12 , ” The h e a t t r a n s f e r i s ” )Scilab code Exa 9.13 Energy calculations in an insulated vessel12345678910111213141516171819202122x1 = 1; x2 = 0.8;// a t 0 .

2MPavg = 0.8857; v1 = vg ; hg = 2706.7; h1 = hg ;m1 = 5 ; V1 = m1 * v1 ;// a t 0 . 5MPam2 = 10;hf = 640.23; hfg = 2108.5vf = 0.001093; vfg = 0.3749;v2 = vf +( x2 * vfg ) ;V2 = m2 * v2 ;//Vm = V1 + V2 ;m = m1 + m2 ;vm = Vm / m ;u1 = h1 ;h2 = hf +( x2 * hfg ) ;u2 = h2 ;m3 = m ;h3 = (( m1 * u1 ) +( m2 * u2 ) ) / m3 ;u3 = h3 ;v3 = vm ;// From m o l l i e r d i a g r a m622324252627282930x3 = 0.870; p3 = 3.5; s3 = 6.29;s1 = 7.1271;sf = 1.8607; sfg = 4.9606;s2 = sf +( x2 * sfg ) ;E = m3 * s3 -(( m1 * s1 ) +( m2 * s2 ) ) ;disp ( ” b a r ” ,p3 , ” F i n a l p r e s s u r e i s ” )disp ( x3 , ” Steam q u a l i t y i s ” )disp ( ” kJ /K” ,E , ” Entropy c h a n g e d u r i n g t h e p r o c e s s i s ”)Scilab code Exa 9.14 Energy calculation on steam passing through turbine// At 6 MPa, 400 d e g r e eh1 = 3177.2; s1 = 6.5408;// At 20 d e g r e eh0 = 83.96; s0 = 0.2966;T0 = 293;f1 = ( h1 - h0 ) - T0 *( s1 - s0 ) ;// By i n t e r p o l a t i o nt2 = 273 + 393;s2 = 6.63;h2 = h1 ;f2 = ( h2 - h0 ) - T0 *( s2 - s0 ) ;df = f1 - f2 ;x3s = ( s2 -1.5301) /(7.1271 -1.5301) ;h3s = 504.7+( x3s *2201.9) ;eis = 0.82;h3 = h2 - eis *( h1 - h3s ) ;x3 = ( h3 -504.7) /2201.7;s3 = 1.5301+( x3 *5.597) ;f3 = ( h3 - h0 ) - T0 *( s3 - s0 ) ;disp ( ” kJ / kg ” ,f1 , ” The a v a i l a b i l i t y o f t h e steamb e f o r e the t h r o t t l e valve ”)21 disp ( ” kJ / kg ” ,f2 , ” The a v a i l a b i l i t y o f t h e steam a f t e r123456789101112131415161718192063the t h r o t t l e valve ”)22 disp ( ” kJ / kg ” ,f3 , ” The a v a i l a b i l i t y o f t h e steam a tthe t u r b i n e exhaust ”)23 disp ( ” kJ / kg ” ,h2 - h3 , ” The s p e c i f i c work o u t p u t fromthe t u r b i n e i s ”)Scilab code Exa 9.15 Energy calculation on a steam turbine123456789101112131415161718192021222324// At 25 bar , 350 d e g r e eh1 = 3125.87; s1 = 6.8481;// 30 d e g r e eh0 = 125.79; s0 = 0.4369;// At 3 bar , 200 d e g r e eh2 = 2865.5; s2 = 7.3115;// At 0 .

2 b a r 0 . 9 5 d r yhf = 251.4; hfg = 2358.3;sf = 0.8320; sg = 7.0765;h3 = hf +0.92* hfg ;s3 = sf +(0.92* sg ) ;// P a r t ( a )T0 = 303;f1 = ( h1 - h0 ) -( T0 *( s1 - s0 ) ) ;f2 = ( h2 - h0 ) -( T0 *( s2 - s0 ) ) ;f3 = ( h3 - h0 ) -( T0 *( s3 - s0 ) ) ;disp ( ” kJ / kg ” ,f1 , ” A v a i l a b i l i t y o fs t a t e 1”)disp ( ” kJ / kg ” ,f2 , ” A v a i l a b i l i t y o fs t a t e 2”)disp ( ” kJ / kg ” ,f3 , ” A v a i l a b i l i t y o fs t a t e 3”)// P a r t ( b )m2m1 = 0.25; m3m1 = 0.75;Wrev = f1 -( m2m1 * f2 ) -( m3m1 * f3 ) ;disp ( ” kJ / kg ” , Wrev , ”Maximum work// P a r t ( c )64steam e n t e r i n g a tsteam l e a v i n gatsteam l e a v i n gati s ”)25 w1 = 600; w2 = 150; w3 = 450;26 Q = -10*3600;// For 1 h o u r27 I = T0 *( w2 * s2 + w3 * s3 - w1 * s1 ) -Q ;28 disp ( ” kJ / h ” ,I , ” I r r e v e r s i b i l i t yi s ”)Scilab code Exa 9.16 Determination of energy of different phases of water123456789101112131415161718192021222324252627// At dead s t a t e o f 1 bar , 300Ku0 = 113.1; h0 = 113.2;v0 = 0.001005; s0 = 0.0395;T0 = 300; P0 = 100;K = h0 -( T0 * s0 ) ;// P a r t ( a )u = 376.9; h = 377;v = 0.001035; s = 1.193;m = 3;fi = m *( h -( T0 * s ) -K ) ; // As P = P0 = 1 b a rdisp ( ” kJ ” ,fi , ” Energy o f s y s t e m i n P a r t ( a ) i s ” )// P a r t ( b )u = 3099.8; h = 3446.3; v = 0.08637; s = 7.090; //At P = 4 Mpa , t = 500 d e g r e em = 0.2;fib = m *( u + P0 *v - T0 *s - K ) ;disp ( ” kJ ” ,fib , ” Energy o f s y s t e m i n P a r t ( b ) i s ” )// P a r t ( c )m = 0.4;x = 0.85; // Q u a l i t yu = 192+ x *2245;h = 192+ x *2392;s = 0.649+ x *7.499;v = 0.001010+ x *14.67;fic = m *( u + P0 *v - T0 *s - K ) ;disp ( ” kJ ” ,fic , ” Energy o f s y s t e m i n P a r t ( c ) i s ” )// P a r t ( d )m = 3;6528 h = -354.1; s = -1.298; // a t 1 0 0 0 kPa , −10 d e g r e e29 fid = m *(( h - h0 ) - T0 *( s - s0 ) ) ;30 disp ( ” kJ ” ,fid , ” Energy o f s y s t e m i n P a r t ( d ) i s ” )Scilab code Exa 9.17 Calculations on a heat exchanger1234567891011121314151617181920212223242526// Giventh1 = 90+273;tc1 = 25+273;tc2 = 50+273;mc = 1; T0 = 300;th2p = 60+273; // P a r a l l e lth2c = 35+273; // C o u n t e rmhp = ( tc2 - tc1 ) /( th1 - th2p ) ; // P a r a l l e lmhc = ( tc2 - tc1 ) /( th1 - th2c ) ; // C o u n t e rh0 = 113.2; s0 = 0.395; T0 = 300; // At 300 Kh1 = 376.92; s1 = 1.1925; // At 90 d e g r e eaf1 = mhp *(( h1 - h0 ) - T0 *( s1 - s0 ) ) ;// P a r a l l e l Flowh2 = 251.13; s2 =0.8312; // At 60 d e g r e eh3 = 104.89; s3 = 0.3674; // At 25 d e g r e eh4 = 209.33; s4 = 0.7038; // At 50 d e g r e eREG = mc *(( h4 - h3 ) - T0 *( s4 - s3 ) ) ; // Rate o f e n e r g ygainREL = mhp *(( h1 - h2 ) - T0 *( s1 - s2 ) ) ; // Rate o f e n e r g ylossIa = REL - REG ; // Energy d e s t r u c t i o nn2a = REG / REL ; // S e c o n d law e f f i c i e n c ydisp ( ” I n p a r a l l e l f l o w ” )disp ( ”kW” ,Ia , ” The r a t e o f i r r e v e r s i b i l i t y i s ” )disp ( ”%” , n2a *100 , ” The S e c o n d law e f f i c i e n c y i s ” )// C o u n t e r f l o wh2 = 146.68; s2 = 0.5053; // At 35 d e g r e eREG_b = REG ; // Rate o f e n e r g y g a i n by h o t w a t e r i ssame i n b o t h f l o w s6627 REL_b = mhc *(( h1 - h2 ) - T0 *( s1 - s2 ) ) ;28 Ib = REL_b - REG_b ; // Energy d e s t r u c t i o n29 n2b = REG_b / REL_b ; // S e c o n d law e f f i c i e n c y30 disp ( ” I n C o u n t e r f l o w ” )31 disp ( ”kW” ,Ib , ” The r a t e o f i r r e v e r s i b i l i t y i s ” )32 disp ( ”%” , n2b *100 , ” The S e c o n d law e f f i c i e n c y i s ” )Scilab code Exa 9.18 Estimation of max cooling rate of a system123456789101112131415m = 50 ; // i n kg / hTh = 23+273; // Home t e m p e r a t u r e// S t a t e 1T1 = 150+273;h1 = 2746.4;s1 = 6.8387;// S t a t e 2h2 = 419.0;s2 = 1.3071;T0 = 318;//b1 = h1 -( T0 * s1 ) ;b2 = h2 -( T0 * s2 ) ;Q_max = m *( b1 - b2 ) /( T0 / Th -1) ;disp ( ”kW” , Q_max /3600 , ” The maximum c o o l i n g r a t e i s ” )67Chapter 10Properties of gases and gasmixtureScilab code Exa 10.1 Finding the final temperature and heat transferredin a fluid123456789101112131415161718// P a r t ( a )P1 = 100; P2 = 50;T1 = 273+300;T2 = ( P2 / P1 ) * T1 ;R = 0.287; cv = 0.718;V1 = 0.8;m = ( P1 * V1 ) /( R * T1 ) ;Q = m * cv *( T2 - T1 ) ;disp ( ” I f t h e f l u i d i s i n t h e a i r ” )disp ( ”K” ,T2 , ” The f i n a l t e m p e r a t u r e i s ” )disp ( ” kJ / kg ” ,Q , ” The h e a t t r a n s f e r r e d i s ” )// P a r t ( b )t2 = 273+81.33; vf = 0.00103; vg = 3.24;v1 = 2.6388; u1 = 2810.4;x2 = ( v1 - vf ) /( vg - vf ) ;u2 = 340.42+( x2 *2143.4) ;m_ = V1 / v1 ;Q_ = m_ *( u2 - u1 ) ;68192021disp ( ” I f t h e f l u i d i s i n t h e steam ” )disp ( ”K” ,t2 , ” The f i n a l t e m p e r a t u r e i s ” )disp ( ” kJ / kg ” ,Q_ , ” The h e a t t r a n s f e r r e d i s ” )Scilab code Exa 10.2 Finding the final temperature and heat transferredin a fluid1 // P a r t ( a )2 R = 0.287; T1 = 273+150; v1 = 0.96; v2 = 1.55; Cp =3456789101112131415161718192021221.005;P = ( R * T1 ) / v1 ;W = P *( v2 - v1 ) ;T2 = ( v2 / v1 ) * T1 ;Q = Cp *( T2 - T1 ) ;disp ( ” I f t h e f l u i d i s i n t h e a i r ” )disp ( ”K” ,T2 , ” The f i n a l t e m p e r a t u r e i s ” )disp ( ” kJ ” ,Q , ” The h e a t t r a n s f e r r e d i s ” )disp ( ” kJ ” ,W , ”Work done i s ” )// P a r t ( b )vg = 0.3928;P1 = 200 e03 ;P2 = P1 ;h1 = 2768.8;t2 = 273+400; h2 = 3276.5;Q_ = h2 - h1 ;W_ = P1 *( v2 - v1 ) ;disp ( ” I f t h e f l u i d i s i n t h e steam ” )disp ( ”K” ,t2 , ” The f i n a l t e m p e r a t u r e i s ” )disp ( ” kJ ” ,Q_ , ” The h e a t t r a n s f e r r e d i s ” )disp ( ” J ” ,W_ , ”Work done i s ” )Scilab code Exa 10.3 Heat calculation on a fluid691234567891011121314151617181920212223// P a r t ( a )v = 16 ; // v = v1 / v2P1 = 300 e03 ;P2 = P1 * v ;R = 0.287; T1 = 300+273;W12 = R * T1 * log (1/ v ) ;disp ( ” I f t h e f l u i d i s i n t h e a i r ” )disp ( ”Pa” ,P2 , ” The f i n a l p r e s s u r e i s ” )disp ( ” kJ ” ,0 , ” The c h a n g e i n i n t e r n a l e n e r g y i s ” )disp ( ” kJ ” ,W12 , ”Work done i s ” )// P a r t ( b )v1 = 0.7664; u1 = 2728.7;v2 = v1 /16;x2 = ( v2 -0.00125) /(0.05013) ;s2 = 2.7927+( x2 *3.2802) ;u2 = 1080.37+( x2 *1522.0) ;du = u2 - u1 ;T = 250+273;Q12 = T *( s2 - s1 )disp ( ” I f t h e f l u i d i s i n t h e steam ” )disp ( ”K” ,T , ” The f i n a l t e m p e r a t u r e i s ” )disp ( ” kJ / kg ” ,Q12 , ” The h e a t t r a n s f e r r e d i s ” )disp ( ” kJ / kg ” ,du , ” The c h a n g e i n i n t e r n a l e n e r g y i s ”)Scilab code Exa 10.4 Heat calculation for a reversible adiabatic process12345678// P a r t ( a )P1 = 10; P2 = 1;T1 = 273+300;g = 1.4;T2 = T1 *(( P2 / P1 ) ^(( g -1) / g ) ) ;R = 0.287;W12 = (( R * T1 ) /(1 - g ) ) *( T2 / T1 -1) ;v2 = ( R * T2 ) /(100* P2 ) ;7091011121314151617181920disp ( ” I f t h e f l u i d i s i n t h e a i r ” )disp ( ”m3/ kg ” ,v2 , ” The s p e c i f i c volume i s ” )disp ( ” kJ ” ,W12 , ” The work done p e r kg o f t h e f l u i d)// P a r t ( b )u1 = 2793.2; v1 = 0.2579; s1 = 7.1228;x2 = (7.1228 -1.3025) /6.0568;u2 = 417.33+( x2 *2088.7) ;v2 = 0.001043+(0.96*1.693) ;W12 = u1 - u2 ;disp ( ” I f t h e f l u i d i s i n t h e steam ” )disp ( ”m3/ kg ” ,v2 , ” The s p e c i f i c volume i s ” )disp ( ” kJ ” ,W12 , ” The work done p e r kg o f t h e f l u i d)is ”is ”Scilab code Exa 10.5 Heat calculations on a reversible polytropic process123456789101112131415161718// P a r t ( a )P1 = 10; P2 = 1;T1 = 273+200; n = 1.15; R = 0.287;v2 = (( R * T1 ) /( P1 *100) ) *(( P1 / P2 ) ^(1/1.15) ) ;v1 = (( R * T1 ) /( P1 *100) ) ;T2 = T1 *( P2 / P1 ) *( v2 / v1 ) ;cv = 0.716;Q = ( cv +( R /(1 - n ) ) ) *( T2 - T1 ) ;disp ( ” I f t h e f l u i d i s i n t h e a i r ” )disp ( ”m3/ kg ” ,v2 , ” The s p e c i f i c volume i s ” )disp ( ”K” ,T2 , ” The f i n a l t e m p e r a t u r e i s ” )disp ( ” kJ ” ,Q , ” Heat t r a n s f e r r e d p e r kg i s ” )// P a r t ( b )v1 = 0.20596; u1 = 2621.9;v2 = v1 *( P1 / P2 ) ^(1/ n ) ;x2 = ( v2 -0.001043) /(1.694 -0.001043) ;t2 = 99.62+273;u2 = 417.33+( x2 *2088.7) ;7119 W = (( P1 *100* v1 ) -( P2 *100* v2 ) ) /( n -1) ;20 Q = u2 - u1 + W ;21 disp ( ” I f t h e f l u i d i s i n t h e steam ” )22 disp ( ”m3/ kg ” ,v2 , ” The s p e c i f i c volume i s ” )23 disp ( ”K” ,t2 , ” The f i n a l t e m p e r a t u r e i s ” )24 disp ( ” kJ ” ,Q , ” Heat t r a n s f e r r e d p e r kg i s ” )Scilab code Exa 10.6 Calculation on PV cycle of ideal monoatomic gas1234567891011121314151617181920212223242526P0 = 1000;T0 = 3;V0 = 0.001;R = 287;n = ( P0 * V0 ) /( R * T0 ) ; // Number o f m o l e s// P r o c e s s abWab = 0;cv = (3/2) * R ;Ta = T0 ; Tb = 300;Qab = n * cv *( Tb - Ta ) ;Ua = 0; // Given i n t e r n a l e n e r g yUb = Qab + Ua ;Uab = Ub - Ua ;// P r o c e s s bcQbc = 0; Uc = 0; Ubc = Uc - Ub ;Wbc = - Ubc ;// P r o c e s s c aTc = Ta ;g = 5/3; // gammaVcb = ( Tb / Tc ) ^(3/2) ; // Vc/VbWca = -n * R * Tc * log ( Vcb ) ;Qca = Wca ;Uca = 0;//disp ( ” J ” , Wab + Wbc + Wca , ”Work done i n t h e c y c l e i s ” )disp ( ” J ” , Uab + Ubc + Uca , ” I n t e r n a l e n e r g y c h a n g e i n t h e7227282930c y c l e i s ”)disp ( ” J ” , Qab + Qbc + Qca , ” Heat t r a n s f e r i n t h e c y c l e i s ”)// P a r t ( b )e = ( Qab + Qca ) / Qab ;disp ( ”%” ,e *100 , ” Thermal e f f i c i e n c y o f t h e s y s t e m i s ”)Scilab code Exa 10.7 Pressure calculation in a system of two vessels1234567891011121314151617181920212223Pa = 1.5; Ta = 273+50; ca = 0.5;Pb = 0.6; Tb = 20+273; mb = 2.5;R = 8.3143;Va = ( ca * R * Ta ) /( Pa *1 e03 ) ;ma = ca *28;Rn = R /28;Vb = ( mb * Rn * Tb ) /( Pb *1 e03 ) ;V = Va + Vb ;m = ma + mb ;Tf = 27+273;P = ( m * Rn * Tf ) / V ;g = 1.4;cv = Rn /( g -1) ;U1 = cv *( ma * Ta + mb * Tb ) ;U2 = m * cv * Tf ;Q = U2 - U1 ;disp ( ”KPa” ,P , ” The f i n a l e q u i l l i b r i u m p r e s s u r e i s ” )disp ( ” kJ ” ,Q , ” The amount o f h e a t t r a n s f e r r e d t o t h esurrounding i s ”)T_ = ( ma * Ta + mb * Tb ) / m ;P_ = ( m * Rn * T_ ) / V ;disp ( ” I f t h e v e s s e l e i s p e r f e c t l y i n s l u l a t e d ” )disp ( ”K” ,T_ , ” The f i n a l t e m p e r a t u r e i s ” )disp ( ”KPa” ,P_ , ” The f i n a l p r e s s u r e i s ” )73Scilab code Exa 10.8 Heat calculation on a gas in constant volume chamber1234567891011121314151617cp = 1.968; cv = 1.507;R_ = 8.314;V = 0.3; m = 2;T1 = 5+273; T2 = 100+273;R = cp - cv ;mu = R_ / R ;Q12 = m * cv *( T2 - T1 ) ;W12 = 0 ;U21 = Q12 ;H21 = m * cp *( T2 - T1 ) ;S21 = m * cv * log ( T2 / T1 ) ;disp ( ” kJ / kg K” ,R , ” kg / kg mol and ” ,mu , ” M o l e c u l a rw e i g h t and t h e g a s c o n s t a n t o f t h e g a s a r e ” )disp ( ” kJ ” ,0 , ”Work done ” )disp ( ” kJ ” ,Q12 , ” The h e a t t r a n s f e r r e d ” )disp ( ” kJ ” ,U21 , ” The c h a n g e i n i n t e r n a l e n e r g y ” )disp ( ” kJ ” ,S21 , ” e n t r o p y ” )disp ( ” kJ /K” ,H21 , ” e n t h a l p y ” )Scilab code Exa 10.9 Calculation of work done in expansion of a gas12345678m = 1.5;P1 = 5.6; V1 = 0.06;T2 = 273+240;a = 0.946; b = 0.662;k = 0.0001;// P a r t ( b )R = a-b;T1 = ( P1 *1 e03 * V1 ) /( m * R ) ;749 W12 = - integrate ( ’m∗ ( b+k ∗T) ’ , ’T ’ ,T1 , T2 ) ;10 disp ( ” kJ ” ,W12 , ” The work done i n t h e e x p a n s i o ni s ”)Scilab code Exa 10.11 Calculation of work and heat transfer on a path12345678910111213141516m = 0.5;P1 = 80 e03 ; T1 = 273+60;P2 = 0.4 e06 ;R = 0.287;V1 = ( m * R * T1 ) / P1 ;g = 1.4; // GammaT2 = T1 *( P2 / P1 ) ^(( g -1) / g ) ;W12 = ( m * R *( T1 - T2 ) ) /( g -1) ;V2 = V1 *(( P1 / P2 ) ^(1/ g ) ) ;W23 = P2 *( V1 - V2 ) ;W = W12 + W23 ;V3 = V1 ;T3 = T2 *( V3 / V2 ) ;cp = 1.005;Q = m * cp *( T3 - T2 ) ;disp ( ” kJ ” ,W , ” The work t r a n s f e r f o r t h e w h o l e p a t h i s”)17 disp ( ” kJ ” ,Q , ” The h e a t t r a n s f e r f o r t h e w h o l e p a t h ” )Scilab code Exa 10.12 Heat calculations over a cycle1234567P1 = 700 e03 ; T1 = 273+260; T3 = T1 ;V1 = 0.028; V2 = 0.084;R = 0.287;m = ( P1 * V1 ) /( R * T1 ) ;P2 = P1 ;T2 = T1 *(( P2 * V2 ) /( P1 * V1 ) ) ;n = 1.5;7589101112131415161718P3 = P2 *(( T3 / T2 ) ^( n /( n -1) ) ) ;cp = 1.005; cv = 0.718;Q12 = m * cp *( T2 - T1 ) ;Q23 = m * cv *( T3 - T2 ) + ( m * R *( T2 - T3 ) ) /( n -1) ;Q31 = m * R * T1 * log ( P3 / P1 ) ;Q1 = Q12 ;Q2 = -( Q23 + Q31 ) ;e = 1 -( Q2 / Q1 ) ;disp ( ” J ” ,Q1 , ” The h e a t r e c e i v e d i n t h e c y c l e i s ” )disp ( ” J ” ,Q2 , ” The h e a t r e j e c t e d i n t h e c y c l e ” )disp (e , ” The e f f i c i e n c y o f t h e c y c l e i s ” )Scilab code Exa 10.13 Heat calculations on an ideal gas12345678910111213P1 = 300 e03 ; V1 = 0.07;m = 0.25; T1 = 80+273;R = ( P1 * V1 ) /(1000* m * T1 ) ;P2 = P1 ;V2 = 0.1;T2 = ( P2 * V2 ) /(1000* m * R ) ;W = -25;cv = -W /( m *( T2 - T1 ) ) ;cp = R + cv ;S21 = m * cp * log ( V2 / V1 ) ; // S21 = S2−S1disp ( ” kJ / kg K” ,cv , ” cv o f t h e g a s i s ” )disp ( ” kJ / kg K” ,cp , ” cp o f t h e g a s i s ” )disp ( ” kJ / kg K” ,S21 , ” I n c r e a s e i n t h e e n t r o p y o f t h egas i s ”)Scilab code Exa 10.14 Calculations on internal combustion engine1 P1 = 1;2 P2 = 15;763456789101112131415161718V1 = 800 e -06;V2 = V1 /8;cv = 0.718; g = 1.4;n = ( log ( P2 / P1 ) ) /( log ( V1 / V2 ) )T1 = 348; R = 0.287;m = ( P1 *100* V1 ) /( R * T1 ) ;T2 = T1 *(( P2 * V2 ) /( P1 * V1 ) ) ;P3 = 50;T3 = T2 *( P3 / P2 ) ;S21 = m *( cv * log ( T2 / T1 ) + R * log ( V2 / V1 ) ) ;S32 = m * cv * log ( T3 / T2 ) ;Q = ( m * cv *( g - n ) *( T2 - T1 ) ) /(1 - n ) ;disp (n , ” The i n d e x o f c o m p r e s s i o n p r o c e s s i s ” )disp ( ” kJ /K” ,S21 , ” S2−S1 i s ” )disp ( ” kJ /K” ,S32 , ” S3−S2 i s ” )disp ( ” kJ ” ,Q , ” The h e a t e x c h a n g e i s ” )Scilab code Exa 10.15 Calculations on a mixture of ideal gasesmn = 3; // Mass o f n i t r o g e n i n kgmc = 5; // mass o f CO2 i n kgan = 28; // Atomic w e i g h t o f n i t r o g e nac = 44; // Atomic w e i g h t o f CO2// P a r t ( a )xn = ( mn / an ) /(( mn / an ) +( mc / ac ) ) ;xc = ( mc / ac ) /(( mn / an ) +( mc / ac ) ) ;disp ( xn , ” Mole f r a c t i o n o f N2 i s ” )disp ( xc , ” Mole f r a c t i o n o f CO2 i s ” )// P a r t ( b )M = xn * an + xc * ac ;disp ( ” kg ” ,M , ” E q u i v a l a n t m o l e c u l a r w e i g h t o f m i x t u r ei s ”)13 // P a r t ( c )14 R = 8.314;15 Req = (( mn * R / an ) +( mc * R / ac ) ) /( mn + mc ) ;1234567891011127716171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546disp ( ” kJ / kg K” ,Req , ” The e q u i v a l e n t g a s c o n s t a n t o fthe mixture i s ”)// P a r t ( d )P = 300; // P r e s s u r e i n kPaT = 20+273;Pn = xn * P ; // P a r t i a l p r e s s u r e o f N i t r o g e nPc = xc * P ; // P a r t i a l p r e s s u r e o f CO2Vn = ( mn * R * T ) /( P * an ) ; // Volume o f n i t r o g e nVc = ( mc * R * T ) /( P * ac ) ; // Volume o f CO2disp ( ” kPa r e s p e c t i v e l y ” ,Pc , ” and ” ,Pn , ” P a r t i a lp r e s s u r e s o f n i t r o g e n and CO2 a r e ” )disp ( ”m3 r e s p e c t i v e l y ” ,Vc , ” and ” ,Vn , ” P a r t i a l volumeo f n i t r o g e n and CO2 a r e ” )// P a r t ( e )V = ( mn + mc ) * Req * T / P ; // T o t a l volumerho = ( mn + mc ) / V ;disp ( ”m3” ,V , ” Volume o f m i x t u r e i s ” )disp ( ” kg /m3” ,rho , ” D e n s i t y o f m i x t u r e i s ” )// P a r t ( f )gn = 1.4; // Gammagc = 1.286;cvn = R /(( gn -1) * an ) ; // cp and cv o f N2cpn = gn * cvn ;cvc = R /(( gc -1) * ac ) ; // cp and cv o f CO2cpc = gc * cvc ;cp = ( mn * cpn + mc * cpc ) /( mn + mc ) ; // o f m i x t u r ecv = ( mn * cvn + mc * cvc ) /( mn + mc ) ;disp ( ” kJ / kg K r e s p e c t i v e l y ” ,cv , ” and ” ,cp , ” cp and cvof mixture are ”)T1 = T ; T2 = 40+273;U21 = ( mn + mc ) * cv *( T2 - T1 ) ;H21 = ( mn + mc ) * cp *( T2 - T1 ) ;S21v = ( mn + mc ) * cv * log ( T2 / T1 ) ; // I f h e a t e d a tc o n s t a n t volumedisp ( ” kJ ” ,U21 , ” Change i n i n t e r n a l e n e r g y o f t h es y s t e m h e a t e d a t c o n s t a n t volume i s ” )disp ( ” kJ ” ,H21 , ” Change i n e n t h a l p y o f t h e s y s t e mh e a t e d a t c o n s t a n t volume i s ” )78disp ( ” kJ / kg K” , S21v , ” Change i n e n t r o p y o f t h e s y s t e mh e a t e d a t c o n s t a n t volume i s ” )48 S21p = ( mn + mc ) * cp * log ( T2 / T1 ) ; // I f h e a t e d a tconstant Pressure49 disp ( ” kJ ” , S21p , ” Change i n e n t r o p y o f t h e s y s t e mheated at constant Pressure i s ”)47Scilab code Exa 10.16 Finding the increase in entropy of gas12345678910mo = 2; mn = 6;muo = 32; mun = 28;o = mo / muo ;n = mn / mun ;xo = o /( n + o ) ;xn = n /( n + o ) ;R = 8.314;Ro = R / muo ; Rn = R / mun ;dS = - mo * Ro * log ( xo ) - mn * Rn * log ( xn ) ;disp ( ” kJ / kg K” ,dS , ” I n c r e a s e i n e n t r o p y i s ” )Scilab code Exa 10.17 Calculations os specific properties of neon1234567891011an = 20.183; // m o l e c u l a r w e i g h t o f neonPc = 2.73; // C r i t i c a l p r e s s u r eTc = 44.5;Vc = 0.0416;Pr = 2; // Reduced P r e s s u r eTr = 1.3;Z = 0.7;P = Pr * Pc ;T = Tr * Tc ;R = 8.314;v = ( Z * R * T ) /( P *1000* an ) ;7912 vr = ( v * an ) / Vc ;13 disp ( ”m3/ kg ” ,v , ” S p e c i f i c volume i s ” )14 disp ( ”K” ,T , ” S p e c i f i c t e m p e r a t u r e i s ” )15 disp ( ” kPa ” ,P , ” S p e c i f i c p r e s s u r e i s ” )16 disp ( vr , ” Reduced volume i s ” )80Chapter 11Thermodynamic relationsEquilibrium and stabilityScilab code Exa 11.3 Finding the vapour pressure of benzene12345Tb = 353;T = 303;R = 8.3143;P = 101.325* exp ((88/ R ) *(1 -( Tb / T ) ) ) ;disp ( ” kPa ” ,P , ” Vapour p r e s s u r e o f b e n z e n e i s ” )Scilab code Exa 11.4 Calculations on vapours of benzene12345678T = (3754 -3063) /(23.03 -19.49) ;P = exp (23.03 -(3754/195.2) ) ;R = 8.3143;Lsub = R *3754;Lvap = 3063* R ;Lfu = Lsub - Lvap ;disp ( ”K” ,T , ” T e m p e r a t u r e o f t r i p l e p o i n t i s ” )disp ( ”mm Hg” ,P , ” P r e s s u r e o f t r i p l e p o i n t i s ” )81disp ( ” kJ / kg mol ” , Lsub , ” L a t e n t h e a t o f s u b l i m a t i o n i s”)10 disp ( ” kJ / kg mol ” , Lvap , ” L a t e n t h e a t o f v a p o u r i z a t i o ni s ”)11 disp ( ” kJ / kg mol ” ,Lfu , ” L a t e n t h e a t o f f u s i o n i s ” )9Scilab code Exa 11.6 Thermodynamic calculation on a system of two simple systems1 R = 8.314;2 N1 = 0.5 e -03; N2 = 0.75 e -03; // Mole number o f3456789101112131415161718s y s t e m 1 and 2 i n kg / molT1 = 200; T2 = 300;V = 0.02;Tf = (( N1 * T1 ) +( N2 * T2 ) ) /( N1 + N2 ) ; // F i n a l t e m p e r a t u r eUf1 = (3/2) * R * N1 * Tf ;Uf2 = (3/2) * R * N2 * Tf ;Pf = ( R * Tf *( N1 + N2 ) ) / V ;Vf1 = ( R * N1 * Tf ) / Pf ;Vf2 = V - Vf1 ;disp ( ” System 1 ” )disp ( ”m3” ,Vf1 , ” Volume i s ” )disp ( ” kJ ” ,Uf1 , ” Energy i s ” )disp ( ” System 2 ” )disp ( ”m3” ,Vf2 , ” Volume i s ” )disp ( ” kJ ” ,Uf2 , ” Energy i s ” )disp ( ”K” ,Tf , ” F i n a l t e m p e r a t u r e i s ” )disp ( ” kPa ” ,Pf , ” F i n a l P r e s s u r e i s ” )82Chapter 12Vapour power cycleScilab code Exa 12.1 Calculation of work required for compression of steam1 // P a r t ( a )2 P1 = 1 e05 ;3 P2 = 10 e05 ;4 vf = 0.001043;5 Wrev = vf *( P1 - P2 ) ;6 disp ( ” kJ / kg ” , Wrev /1000 , ” The work r e q u i r e dins a t u r a t e d l i q u i d form i s ” )7 // P a r t ( b )8 h1 = 2675.5; s1 = 7.3594;9 s2 = s1 ;10 h2 = 3195.5;11 Wrev1 = h1 - h2 ;12 disp ( ” kJ / kg ” , Wrev1 , ” The work r e q u i r e din saturatedv a p o u r form i s ” )Scilab code Exa 12.2 Calculations on steam on a cycle1 h1 = 3159.3; s1 = 6.9917;832345678910111213141516171819202122232425h3 = 173.88; s3 = 0.5926; sfp2 = s3 ; hfp2 = h3 ;hfgp2 = 2403.1; sgp2 = 8.2287;vfp2 = 0.001008; sfgp2 = 7.6361;x2s = ( s1 - sfp2 ) /( sfgp2 ) ;h2s = hfp2 +( x2s * hfgp2 ) ;// P a r t ( a )P1 = 20 e02 ; P2 = 0.08 e02 ;h4s = vfp2 *( P1 - P2 ) + h3 ;Wp = h4s - h3 ;Wt = h1 - h2s ;Wnet = Wt - Wp ;Q1 = h1 - h4s ;n_cycle = Wnet / Q1 ;disp ( ” kJ / kg ” , Wnet , ” Net work p e r kg o f steam i s ” )disp ( n_cycle , ” C y c l e e f f i c i e n c y i s ” )// P a r t ( b )n_p = 0.8; n_t = 0.8;Wp_ = Wp / n_p ;Wt_ = Wt * n_t ;Wnet_ = Wt_ - Wp_ ;P = 100*(( Wnet - Wnet_ ) / Wnet ) ;n_cycle_ = Wnet_ / Q1 ;P_ = 100*(( n_cycle - n_cycle_ ) / n_cycle ) ;disp ( ”%” ,P , ” P e r c e n t a g e r e d u c t i o n i n n e t work p e r kgo f steam i s ” )26 disp ( ”%” ,P_ , ” P e r c e n t a g e r e d u c t i o n i n c y c l ee f f i c i e n c y i s ”)Scilab code Exa 12.3 Calculation on stem power plant12345P1 = 0.08; // i n b a rsf = 0.5926; x2s = 0.85; sg = 8.2287;s2s = sf +( x2s *( sg - sf ) ) ;s1 = s2s ;P2 = 16.832; // by steam t a b l e o p p o s i t e t o s 1 i n b a r84678910111213141516h1 = 3165.54;h2s = 173.88 + (0.85*2403.1) ;h3 = 173.88;vfp2 = 0.001;h4s = h3 + ( vfp2 *( P2 - P1 ) *100) ;Q1 = h1 - h4s ;Wt = h1 - h2s ;Wp = h4s - h3 ;n_cycle = 100*(( Wt - Wp ) / Q1 ) ;Tm = ( h1 - h4s ) /( s2s - sf ) ;disp ( ” b a r ” ,P2 , ” The g r e a t e s t a l l o w a b l e steam p r e s s u r eat the t u r b i n e i n l e t i s ”)17 disp ( ”%” , n_cycle , ” Rankine c y c l e e f f i c i e n c y i s ” )18 disp ( ”K” ,Tm , ”Mean t e m p e r a t u r e o f h e a t a d d i t i o n i s ” )Scilab code Exa 12.4 Calculations on steam power plant1234567891011121314h1 = 3465; h2s = 3065; h3 = 3565;h4s = 2300; x4s = 0.88; h5 = 191.83;v = 0.001;P = 150; // i n b a rWp = v * P *100;h6s = 206.83;Q1 = ( h1 - h6s ) +( h3 - h2s ) ;Wt = ( h1 - h2s ) +( h3 - h4s ) ;Wnet = Wt - Wp ;n_cycle = 100* Wnet / Q1 ;sr = 3600/ Wnet ;disp (0.88 , ” Q u a l i t y a t t u r b i n e e x h a u s t i s ” )disp ( ”%” , n_cycle , ” C y c l e e f f i c i e n c y i s ” )disp ( ” kg /kW h ” ,sr , ” steam r a t e i s ” )Scilab code Exa 12.5 Calculations on single heater regenerative cycle851234567891011121314151617181920212223h1 = 3230.9; s1 = 6.9212; s2 = s1 ; s3 = s1 ;h2 = 2796; sf = 0.6493; sfg = 7.5009;x3 = ( s3 - sf ) / sfg ;h3 = 191.83 + x3 *2392.8;h4 = 191.83; h5 = h4 ;h6 = 640.23; h7 = h6 ;m = ( h6 - h5 ) /( h2 - h5 ) ;Wt = ( h1 - h2 ) +(1 - m ) *( h2 - h3 ) ;Q1 = h1 - h6 ;n_cycle = 100* Wt / Q1 ;sr = 3600/ Wt ;s7 = 1.8607; s4 = 0.6493;Tm = ( h1 - h7 ) /( s1 - s7 ) ;Tm1 = ( h1 - h4 ) /( s1 - s4 ) ; // With o u t r e g e n e r a t i o ndT = Tm - Tm1 ;Wt_ = h1 - h3 ;sr_ = 3600/ Wt_ ;dsr = sr - sr_ ;n_cycle_ = 100*( h1 - h3 ) /( h1 - h4 ) ;dn = n_cycle - n_cycle_ ;disp ( ”%” , n_cycle , ” E f f i c i e n c y o f t h e c y c l e i s ” )disp ( ” kg /kW h ” ,sr , ” Steam r a t e o f t h e c y c l e i s ” )disp ( ” d e g r e e c e n t i g r a d e ” ,dT , ” I n c r e a s e i n t e m p e r a t u r edue t o r e g e n e r a t i o n i s ” )24 disp ( ” kg /kW h ” ,dsr , ” I n c r e a s e i n steam r a t e due t or e g e n e r a t i o n i s ”)25 disp ( ”%” ,dn , ” I n c r e a s e i n E f f i c i e n c y o f t h e c y c l e dueto r e g e n e r a t i o n i s ”)Scilab code Exa 12.6 Calculations on steam power plant1 h1 = 3023.5; s1 = 6.7664; s2 = s1 ; s3 = s1 ; s4 = s1 ;2 t_sat_20 = 212;3 t_sat_1 = 46;4 dt = t_sat_20 - t_sat_1 ;865678910111213141516171819202122232425262728293031323334n =3; // number o f h e a t e r st = dt / n ;t1 = t_sat_20 - t ;t2 = t1 - t ;// 0 .

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
782,74 Kb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
7045
Авторов
на СтудИзбе
259
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее