Михайлова Т.В. Техническая термодинамика
Подождите немного. Документ загружается.
;кмоль138,0
9,28
4
===
см
см
см
m
M
μ
;кг/м38,5
323287
105
3
5
=
⋅
⋅
==
смcм
см
см
TR
р
ρ
;м742,0
38,5
4
3
===
см
см
см
m
V
ρ
;232,0
9,28
32
21,0
2
22
==
cм
O
OO
rg
μ
μ
;768,0
2
=
N
g кг;93,0
22
=
⋅
=
OсмO
gmm
кг07,3
2
=
N
m
10.
;51,0
2
=
CO
g 49,0
2
=
N
g
11.
()
КкгкДж/54,2 ⋅
12.
()
КкгкДж/206,1
2
1000400
000481,087,0
1000
400
⋅=
+
+==
p
m
p
сс
13.
()
(
)
()
кДж33301001000
28
10001000054,05,28
3
12
=−⋅
+
+
⋅=−⋅= ttcmQ
m
p
14. 2580 кДж
15. ;бар8,13
2
=р кДж1268
−
=Q
16.
;99,1
1
2
=
V
V
;кДж978=Q кДж;168
=
L кДж;810
=
Δ
U
;
()
КкгкДж/42,1 ⋅=
V
с
2,1==
v
p
c
c
k
17. Из формулы работы
1
2
ln
V
V
mRTL
= находим
1
2
V
V
, а затем по
уравнению состояния
2
V
222
mRTVp
=
давление определяем
5
2
1011,2
⋅
=
p
Па; при
const=
T
, 11760
=
=
L
Q Дж
18.
T
2
=304,8 K, l=192433 Дж/кг
19. ;кДж/кг4,303−=
l 7
2
1
≈
V
V
20. ;
TmcQ
p
Δ
= ,
T
mR
V
p
L
Δ
=
Δ= откуда
c
,
R
L
Q
p
=
99,11
=
L
кДж
Раздел II
1. 45,0
800
3601
1
===
q
t
η
q
2
=q
1
-l=800-360=440 кДж/кг
2.
1
21
q
qq
k
t
−
=
η
; в изотермическом процессе q
Т
=l; 0,6·50=50-q
2
;
l
сж
=q
2
=20 кДж/кг
3.
55,0
1000
450
11
1
2
=−=−=
T
T
k
t
η
;
1
21
q
qq
k
t
−
=
η
; 0,55·80=80-q
2
;
q
2
=36 кДж/кг.
Раздел III
1
. q
1-2
=с
υ
(Т
2
-Т
1
);
(
)
Κ=
+
+
=
+
= 7,581
71,0
2732771,0200
11
2
υ
υ
c
Τcq
Τ
;
ата03,2
300
7,581
05,1
1
2
12
=⋅=⋅=
Τ
Τ
PP
;
Κ=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
−
−
482
03,2
05,1
7,581
4,1
14,1
1
2
3
23
к
к
P
P
ΤΤ
;
() ( )
кДж/кг1814823004,171,0
3113
−=−⋅=−=
−
ΤΤcq
p
;
кДж/кг19181200
1321
=
−=−=
−−
qql
ц
;
095,0
200
19
1
===
q
l
t
η
2.
Κ=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
−
−
4,855
1
55
273
4,1
14,1
1
к
к
a
c
ac
P
P
ΤΤ
; кгм8,0
4
1081,9
273287
3
=
⋅
⋅
==
a
a
a
P
RT
υ
;
Κ=
⋅⋅⋅
==
′′
′
953
287
8,01081,95,3
4
R
P
Τ
bb
b
υ
;
Κ=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
−
−
′
′
2089
5,3
55
953
4,1
14,1
1
к
к
b
z
bz
P
P
ΤΤ
;
Κ=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
−
−
7,666
55
1
2089
4,1
14,1
1
k
k
z
b
zb
P
P
ΤΤ
;
q
c-z
=с
p
(Т
z
-Т
c
)=0,71·1,4(2089-855,4)=1226,2 кДж/кг;
q
b-a
=с
p
(Т
a
-Т
b
)=0,71·1,4(273-666,7)=-391,3 кДж/кг;
q
b΄-a
=с
υ
(Т
a
-Т
b´
)=0,71(273-953)=-482,8 кДж/кг;
68,0
2,1226
3,3912,1226
=
−
=
−
=
−
−−
zc
abzc
abcd
t
q
qq
h
;
6,0
2,1226
8,4822,1226
=
−
=
−
=
−
−
′
−
′
zc
abzc
bacz
t
q
qq
h
3.
η
t
=0,54;
81,0=
k
t
η
.
4.
Κ=
⋅⋅⋅
== 340
287
11081,91
4
11
1
R
P
Τ
υ
; кгм2,0
5
1
1
3
2
1
12
=⋅==
P
P
υυ
;
ата4,29
340
2000
5
2
3
23
=⋅=⋅=
Τ
Τ
PP
; Κ=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
−
−
4,894
1
2,0
2000
15,1
1
4
3
34
n
V
V
ΤΤ
;
ата63,2
340
4,894
1
1
4
14
=⋅=⋅=
Τ
Τ
PP
;
кДж/кг6,157Дж/кг157596
5
1
ln340287ln
2
1
121
−=−=⋅==
−
P
P
RTq
;
q
2-3
=с
υ
(Т
3
-Т
2
)=0,71(2000-340)=1178,6 кДж/кг;
() ()
кДж/кг15720004,894
15,1
4,15,1
71,0
1
3443
−=−
−
−
=−⋅
−
−
=
−
ΤΤ
n
кn
cq
υ
;
q
4-1
=с
υ
(Т
1
-Т
4
)=0,71(340-894,4)=-393,6 кДж/кг;
кДж/кг4,470
14432132
=
−−−=
−−−−
qqqql
ц
;
4,0
6,1178
4,470
32
===
−
q
l
ц
t
η
;
()
KкгкДж/114,0
2000
4,894
ln
15,1
4,15,1
71,0ln
1
3
4
43
⋅−=
−
−
=
−
−
=Δ
−
Τ
Τ
n
kn
cs
υ
;
Δ
u
3-4
=с
υ
(Т
4
-Т
3
)=0,71(894,4-2000)=-785 кДж/кг;
Δi
3-4
=с
p
(Т
4
-Т
3
)=0,71·1,4(894,4-2000)=-1099 кДж/кг
5.
υ
1
=0,084 м
3
/кг; υ
2
=0,028 м
3
/кг; Т
2
=447 К; P
2
=46·10
5
Па; Т
3
=667,6 К;
υ
4
=0,062 м
3
/кг; P
4
=31·10
5
Па; n=3,8; l
ц
=78,5 кДж/кг; η
t
=0,253
6.
7.
8.
кДж/ч94,78
1
5
ln1001081,95ln
4
1
3
33
=⋅⋅⋅==
P
P
VPL
изот
;
кВт92,21
3600
==
изот
изот
L
N
;
кДж/
ч
1091,991
1
5
1001081,95
14,1
4,1
1
1
3
14,1
4,1
4
1
1
2
32
⋅=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⋅⋅⋅⋅
−
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
Ρ
Ρ
Ρ
−
=
−
−
к
к
ад
V
к
к
L
;
кВт75,27
3600
1091,99
3600
3
=
⋅
==
ад
ад
L
N
;
кДж/
ч
1012,931
1
5
1001081,95
125,1
25,1
1
1
3
14,1
4,1
4
1
1
2
32
⋅=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⋅⋅⋅⋅
−
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
Ρ
Ρ
Ρ
−
=
−
−
n
n
пол
V
n
n
L
;
кВт86,25
3600
1012,93
3600
3
=
⋅
==
пол
пол
L
N
;
кДж/ч1084,78
5
1
ln300287567ln
3
2
1
⋅−=⋅⋅==
P
P
mRTQ
изот
;
кг/ч567
300287
1001081,95
4
3
32
=
⋅
⋅⋅⋅
==
RT
VΡ
m
;
0
=
ад
Q
;
() ()
кДж/ч105,273009,413
125,1
4,125,1
71,0567
1
3
12
⋅−=−
−
−
⋅=−⋅
−
−
= ΤΤ
n
кn
mcQ
υпол
;
Κ=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
−
−
9,413
1
5
300
25,1
125,1
1
1
2
12
n
n
P
P
ΤΤ
9.
5
1
125
3
3
3
===
нач
кон
ст
х
Ρ
Ρ
π
;
кДж/ч104,71151001081,9125
13,1
3,1
31
1
3
5
13,1
3,1
4
1
76
3
⋅=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−⋅⋅⋅⋅
−
⋅=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
−
⋅=
−
−
n
n
ст
х
VΡ
n
n
L
π
;
кВт1983
3600
104,71
5
3
=
⋅
=
ст
х
N
;
2,11
1
125
2
2
2
===
нач
кон
ст
х
Ρ
Ρ
π
;
кДж/
ч
1097,7812,111001081,9125
13,1
3,1
21
1
2
5
13,1
3,1
4
1
2
⋅=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−⋅⋅⋅⋅
−
⋅=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
−
⋅=
−
−
n
n
конкон
ст
х
VΡ
n
n
L
π
;
кВт2193
3600
1097,78
5
2
=
⋅
=
ст
х
N
; 125
1
125
===
нач
кон
одност
Ρ
Ρ
π
;
кДж/ч1018,10811251001081,9125
13,1
3,1
5
13,1
3,1
4
⋅=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−⋅⋅⋅⋅
−
=
−
одност
L
;
кВт3005
3600
1018,108
5
=
⋅
=
одност
N
10.
N
одност
=22,68 кВт
11.
ата92,4
300
473
1
4,1
14,1
1
1
2
12
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⋅=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
−
−
Τ
к
к
Τ
PP
; 92,4
1
92,4
1
2
===
Ρ
Ρ
π
;
m
нач
кон
Ρ
Ρ
=
π
;
m
1
400
92,4 =
;
76,3
92,4ln
400ln
==m
; число ступеней m=4.
12.
кг/ч257
298287
2501081,99,0
4
1
11
=
⋅
⋅⋅⋅
==
RT
VΡ
m
возд
;
() ()
кДж/ч1075,232982,428
12,1
4,12,1
71,0257
1
3
12
⋅−=−
−
−
⋅=−⋅
−
−
= ΤΤ
n
кn
cmQ
возд
воздвозд
υ
;
Κ=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
−
−
2,428
9,0
8
298
2,1
12,1
1
1
2
12
n
n
P
P
ΤΤ
; Q
вод
=Q
возд
(без учета потерь);
Q
вод
=m
вод
·c
вод
·ΔΤ
вод
;
кг/ч8,378
1518,4
1075,23
3
=
⋅
⋅
=
Δ
=
водвод
вод
вод
Τc
Q
m
.
13.
N=462,6 кВт
Раздел IV
1.
1,0=
υ
м
3
/кг; 213=
t
ºС; 2796
=
h кДж/кг;
33,6
=
s
кДж/(кг·К)
2.
31,0=
υ
м
3
/кг; C152°=
t
; 2325
=
h кДж/кг;
83,5
=
s
кДж/(кг·К)
3.
058,0=
υ
м
3
/кг; кДж/кг; 3198=h
65,6
=
s
кДж/(кг·К)
4.
88,0=
x
; м
19,0=
x
υ
3
/кг; 7,52
19,0
10
===
x
x
V
m
υ
кг
5.
()( )
3800226032104
12
=
−
=−=Δ hhmH
кДж;
()
(
)
320010105101003,43800
355
12
=⋅
⋅
−
⋅
−
=
−−
Δ
=Δ=
−
ppVHUQ
кДж;
0=
L
6.
77530752300
12
−
=
−=−=Δ hhh
кДж/кг;
()
(
)
595103,67,2105,0775
35
12
=
⋅
−
⋅
−
−
=−−Δ=Δ
−
υ
υ
phu
кДж/кг;
180−
=
Δ−= uq
l
кДж/кг или
(
)
180
12
−
=
−
=
vvpl
кДж/кг
7. 60022602860 =
−
=Δh кДж/кг;
(
)
(
)
5401018,01086,141014,0600
355
1122
=⋅
⋅
⋅
−
⋅
⋅
−
=
−−Δ=Δ
−
υ
υ
pphu
кДж/кг;
()( )
(
)
131067,562,8273170
12
=
−
+=−= ssTq
кДж/кг;
770
=
Δ−= uq
l
кДж/кг
8.
()
(
)
(
)
=
⋅
⋅⋅−
⋅
⋅
+
−
−
=
−
+
Δ−=Δ−=
−355
1122
10183,01014191006,030402125
υ
υ
pphul
кДж/кг773=
9.
;206,0=
t
η
кДж/кг
138=
ц
l
10.
267,0
8219,43247
24723247
1
21
=
⋅−
−
=
−
−
=
ж
t
qh
hh
η
;
;
ввж
tcq
⋅
=
928,0
2
=x
Раздел V
1.
3141
1
2
1
1
2
1
=
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
−
=
−
к
к
p
p
RT
к
к
W
м/с;
8,2
1
2
1
1
2
2
1
2
1
2
1
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
=
+
к
к
к
p
p
p
p
RT
p
к
к
fm
кг/с
2. W
кр
=550 м/с; W
2
=1200 м/с; d
кр
=10 мм; d
2
=21 мм
3. W=313 м/c; m=5,55 кг/с
4. m=1,68·10
-2
кг/с;
а) не изменится;
б) уменьшится, так как режим истечения становится подкритическим
5. а) докритическая, W=1003 м/с;
б) надкритический, W=1393 м/с;
в) надкритический, W=287 м/с
6. W=302 м/с; m=4,85 кг/с; W не изменится; m возрастает в 4 раза
7. m=0,905 кг/с; d
2
=5,27·10
-2
м
ЛИТЕРАТУРА
1. Техническая термодинамика. Под. ред. В.И. Крутова. М.: Высшая школа, 1991.
384 с.
2. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. М.:
Энергоатомиздат, 1983. 512 с.
3. Исаев С.И. Термодинамика. М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 416 с.
4. Новиков И.И. Термодинамика. М.: Машиностроение, 1984. 592 с.
5. Ястржембский А.С. Техническая термодинамика. М.: Госэнергоиздат, 1960.
6. Кошкин В.К., Михайлова Т.В. Первый закон термодинамики и его
приложения. М.: Изд-во МАИ, 1979. 97 с.
7. Кошкин В.К., Михайлова Т.В. Второй закон термодинамики и его
приложения. М.: Изд-во МАИ, 1979. 47 с.
8. Кошкин В.К., Михайлова Т.В. Термодинамические циклы авиационных
двигателей. М.: Изд-во МАИ, 1980. 50 с.
9. Кошкин В.К., Михайлова Т.В. Термодинамика реальных газов и паров. М.:
Изд-во МАИ, 1982. 66 с.
10. Кошкин В.К., Михайлова Т.В. Термодинамическая теория истечения газов и
паров. Процесс дросселирования. М.: Изд-во МАИ, 1983. 54 с.
11. Кошкин В.К., Михайлова Т.В., Михеев Ю.С., Пирогов А.Е.
Программированный задачник по технической термодинамике. М.: Изд-во МАИ,
1983. 62 с.