LISTAZADAŃNR2A Z TERMODYNAMKI1 DLA I ROKU INŻYNIERIIŚRODOWISKA Obliczenia pracy technicznej, absolutnej i użytecznej. Obliczanie ciepła przemiany dla gazów
doskonałych i pół-doskonałych.
1. Obliczyć pracę wykonaną przez system a na otoczeniu, jeżeli gaz zamknięty w cylindrze tłokiem rozpręża się, zgodnie z zależnością pV= const, od stanu a1 o ciśnieniu p1=100 kPa i objętości V1=5 m3 do ciśnienia p2= 5 kPa. Przestawić przemianę na wykresie p-V.
2. Gaz zawarty w maszynie tłokowej ma ciśnienie p1=100 kPa. Gdy tłok był unieruchomiony, doprowadzono ciepło odwracalnie, w wyniku czego ciśnienie wzrosło dwukrotnie. Zwolniono tłok i gaz rozprężył się odwracalnie według zależności pV= const, osiągając objętość V3=3,2 m3. Następnie gaz oziębiono odwracalnie przy stałym ciśnieniu p=p1, do momentu powrotu tłoka do stanu początkowego. Obliczyć pracę obiegu jako sumę prac bezwzględnych poszczególnych przemian. Narysować przemiany na wykresie w układzie p-V.
3. Gaz w sprężarce sprężono odwracalnie według funkcji pv=const od stanu a1 o ciśnieniu p1=100 kPa i objętości właściwej v=3 m3/kg do stanu a2 o ciśnieniu p2=400 kPa. Obliczyć pracę techniczną właściwą.
4. W cylindrze z ruchomym tłokiem zamknięto 1 m3n azotu w temp. 20° C i pod ciśnieniem 0,5 MPa. W wyniku doprowadzenia ciepła, azot wykonał pracę Lp1,2= 100 kJ. Wyznaczyć ilość doprowadzonego ciepła oraz parametry gazu na końcu przemiany. Azot traktować jako gaz kalorycznie doskonały.
5. Objętość 10 kg powietrza (dwuatomowy gaz doskonały) o ciśnieniu 0,2 MPa i temperaturze 600 K zmniejszono dwukrotnie. Proces prowadzono: a) izobarycznie; b) izotermicznie; c) adiabatycznie; Oblicz parametry końcowe, pracę bezwzględną i techniczną, ciepło przemiany i zmianę energii wewnętrznej. Przemiany przedstaw na wykresach p-V i T-s.
a) p2=0,2 MPa; T2=300 K; L1-2= -861,4 kJ; Lt1-2=0; Q1-2= -3014,5 kJ; U2-U1= -2154,7 kJ b) p2=0,4 MPa; T2=600 K; L1-2= -1194,1 kJ; Lt1-2= -1194,1 kJ; Q1-2= -1194,1 kJ; U2-U1=0 kJ c) p2=0,528 MPa; T2=792 K; L1-2= -1378,2 kJ; Lt1-2= -1929,5 kJ; Q1-2=0 kJ; U2-U1=1379 kJ
6. Znajdujący się w zbiorniku o objętości 3 m3 gaz doskonały o parametrach
początkowych t1=7°C, p1=0,2 MPa został podgrzany izochorycznie do t2=847°C.
Oblicz pracę techniczną tej przemiany. Lt1-2= -1800 kJ
