Вариант №8

1. Азот массой 10 кг, находящийся при давлении Р₁ =800 кПа и температуре t₁=400⁰C, расширяется изотермически от некоторого объема V₁  до объема V₂=5м³. Определить начальный объем и работу расширения газа.

2. В эластичный сосуд помещено 800 моль кислорода при давлении 1 атм. Газ нагревается от 400 ⁰С до 1800⁰C. Вычислите количество теплоты, сообщенной

газу; работу, совершенную газом; изменение внутренней энергии  и энтропии газа.

3. Сосуд с гибкими стенками, содержащий при нормальных условиях углекислый газ,

занимает объем V = 10 м³. Чему равна масса газа, заключенного в сосуде?

4. Газовая смесь имеет состав: СО – 25%, N₂ – 65%, SO₂ – 10%. Смесь задана в массовых долях. Известно давление смеси Р = 0.95 бар и объем V = 6 м³, средняя температура t=400 ⁰C. Определить: массу смеси и компонентов; объемный состав смеси; среднюю молекулярную массу смеси; газовые постоянные смеси и компонентов; плотность смеси.

5. Цикл Карно осуществляется между температурами t₁ = 425 ⁰C  и t₂ = 15 ⁰С. При этом холодильнику отдано 800 кДж. Определить количество тепла, полученное от нагревателя, и полезную работу.

6. Определите КПД двигателя автомобиля мощностью 50  кВт при расходе топлива

7.8 кг/час, если теплота сгорания топлива q = 42 МДж/кг.

7. Определить количество теплоты, передаваемой за 1 час через чугунную стенку размером 0.5´1 м²  и толщиной d = 1 см, если температуры поверхностей t₁ = 130⁰ C и t₂ =90⁰ C.

l_чугун = 29 Вт/(м град).

8. Бетонная стенка толщиной 30 см с теплопроводностью λ = 1.5 Вт /(м град) подвергается с одной поверхности воздействию теплового потока с плотностью q = 50 Вт/м², с другой поверхности осуществляется теплоотвод в среду с температурой t_ср = -20 ⁰С при коэффициенте теплоотдачи α = 30 Вт/(м² град). Определить температуры поверхностей стенки.

9. Определить плотность теплового потока через стенку, состоящую из слоя хрома

(d₁ = 2 мм) и стали (d₂ = 4 мм), если температуры граничных поверхностей стенки

t₁ = 40⁰ C, t₂ = 15⁰ C; l _хрома= 70 Вт/(м К) , l_стали = 38 Вт/(м К). Дать график изменения температуры в стенке.

10. Основное уравнение  конвективной теплоотдачи. Понятия свободной и вынужденной  конвекции.