Контрольная Теплотехника, шифр 8388, номер: 207566

"Газовая трёхкомпонентная смесь, имеющая массовый состав m1, m2, m3 (в кг), совершает в тепловом двигателе круговой процесс (цикл) по преобразованию теплоты в механическую работу. Значения параметров состояния смеси в отдельных точках цикла заданы в таблицах 1, 2, 3, 4.
Таблица 1. Состав газовой смеси
Первая цифра
шифра задания Компоненты смеси mi, кг
O2 N2 CO CO2 Воздух H2O
8 - 5 1 3 - -

Таблица 2. Параметры состояния (точки 1 и 5)
Вторая цифра
шифра задания P1,
бар T1,
К P5,
бар T5,
К
3 - 320 3,9 760

Таблица 3. Параметры состояния (точки 2 и 3)
Третья цифра
шифра задания P2,
бар T2,
К P3,
бар T3,
К
8 5,6 370 5,6 -

Таблица 4. Параметры состояния (точка 4)
Четвёртая цифра
шифра задания T4,
К v4,
м3/кг
8 935 -

Предполагается, что в цикле процессы:
(2-3) и (5-1) изохорные,
(3-4) – изобарный,
(1-2) и (4-5) – политропные.
Однако, при соответствующих значениях показателя политропы n (определяемых расчётом) эти процессы, в частном случае, могут оказаться изотермическими или адиабатными.
Если по условиям варианта P2=P3 и (или) P5=P1, то в цикле отсутствуют, соответственно, процессы 2-3 и (или) 5-1.

1.Выполнить расчёт газовой смеси:
- определить состав смеси в массовых долях;
- определить удельную газовую постоянную смеси и состав смеси в объёмных долях;
- определить «кажущуюся» молекулярную массу смеси через массовые и объёмные доли;
- определить плотность и удельный объём смеси при нормальных физических условиях.
2. Выполнить расчёт термодинамических процессов, составляющих цикл:
- определить параметры состояния газовой смеси p, v, T в характерных точках цикла и показатели политропы процессов, составляющих цикл;
- определить процессные теплоёмкости Cp и Cv газовой смеси и показатель адиабаты k;
- определить изменения внутренней энергии ?u, энтальпии ?h и энтропии ?s в процессах, составляющих цикл;
- построить цикл в координатах v-P и s-T;
- определить количество работы изменения объёма l, совершаемой в каждом из процессов, составляющих цикл;
- определить количество теплоты q, подводимое (отводимое) в каждом из процессов, составляющих цикл.
3.Выполнить расчёт термодинамического цикла в целом:
- определить количество теплоты q1, подводимое в цикле;
- определить количество теплоты q2, отводимое в цикле;
- определить полезную работу lц и термический КПД цикла ?t;
- определить термический КПД цикла Карно ?tk в интервале температур цикла.
Результаты сводятся в таблицы 5-7.
Контрольные вопросы

1.Приведите формулировки I-го и II-го законов термодинамики. Как выглядят (напишите) аналитические выражения I-го закона термодинамики для каждого процесса цикла применительно к Вашему варианту?
2.Изобразите на v-P и s-T диаграммах прямой цикл Карно. Почему он не является идеальным для паросиловых установок?
Литература
1. Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике. – М.: Машиностроение, 1973.
2. Теплотехника: учебник для вузов/А.П. Баскаков и др. - Москва: Энергоиздат, 1991. - 224 с.
"