Termodynamika Lista zadań nr 7
1. Azot (=1.4, cv=0.742 kJ/kgK) o ciśnieniu 500 kPa i temperaturze 25 C rozpręża się jednorazowo do 100 kPa w różnych przemianach: a) izochorycznej, b) izotermicznej, c) izentropowej, d) politropowej o wykładniku n=1.25, e) politropowej o wykładniku n=1.55.
Jaką temperaturę ma azot po przeprowadzeniu poszczególnych przemian. Jakie są jednostkowe prace i ciepła tych przemian? Proszę przedstawić przemiany oraz zaznaczyć obliczone prace na wykresach we współrzędnych p-v i T-s. [1]
2. Strumień 20 m3/min powietrza o ciśnieniu 100 kPa i temperaturze 20 C jest sprężany do 500 kPa. Temperatura końcowa nie może jednak przekroczyć 100 C. Jaki musi być wykładnik politropy? Ile ciepła należy doprowadzić podczas przemiany? Ile wynosi teoretyczna moc napędowa procesu? Właściwości powietrza są określone przez R=287 J/kgK i =1.40.
Narysować przemianę na wykresie p-v i (T-s) z zaznaczeniem pola pracy technicznej (i ciepła).
[1]
3. Sprężarka ma sprężać 600 kg/h powietrza od 100 kPa i 15 C do 500 kPa. Do dyspozycji są:
sprężarka izotermiczna, b) sprężarka adiabatyczna (izentropowa) oraz c) sprężarka politropowa z n=1.33. Przyjmijmy, że powietrze jest gazem doskonałym (R=287 J/kgK i
=1.40). Przedstaw wszystkie przemiany na jednym wykresie p-v oraz na jednym wykresie T- s, z zaznaczeniem pracy technicznej i ciepła. Wyznacz: temperaturę powietrza po sprężaniu, doprowadzoną moc napędową oraz oddawany strumień ciepła. [1]
[1] J. Cieśliński, B. Grudziński, W. Jasiński, W. Pudlik, Termodynamika – zadania i przykłady obliczeniowe, Wydawnictwa Politechnik Gdańskiej, Gdańsk, 2008
dr hab. inż. Monika Maciejewska
