91321

Zad. 8.

Prze/ odwracalny przepływowy silnik izotcrmiczny przepływa azot o temp IO°C. Ciśnienie azotu przed silnikiem wynosi pi=0.99 MPa. za silnikiem zaś p>=0,l I MPa. Obliczyć, ile kilogramów azotu przepływa przez ten silnik w ciągu minuty, jeżeli silnik dostarcza moc 13 kW. R_N;=296.75 J/kgK.

Odp. m = 4,227 kg/min.

Zad. 9.

Od objętości V,=0. Im' powietrza o ciśnieniu p_t=l MPa odprowadzono przy stałej temp. 125 kJ ciepła. Obliczyć ciśnienie i objętość w stanic kolkowym oraz pracę absolutną tej przemiany.

Odp. p>=3.49 MPa: V_:=0,02X65 m^J; L,._:=-I25 U.

Przemiana adiabatyczna (izentropowa)

Zad. 10.

Dwuatomowy gaz doskonały uległ odwracalnej przemianie adiabatycznej. Parametry termiczne gazu na początku przemiany wynosiły p₍=1.2 MPa. V|=0.1 m. T|=2000K. ciśnienie zaś na końcu przemiany miało wartość p:=0,l5 MPa. Obliczyć a) objętość i temperaturę czynnika na końcu przemiany, b) objętość i temperaturę czynnika w chwilach, w których jego ciśnienie wynosiło: p,=0.6 MPa. ps=0.3 MPa. c) pracę bezwzględną i techniczną przemiany, d) ubytek energii wewnętrznej czynnika.

Odp. a) V,=0.4416 nt^J; T_:=U04 K: b) V„=0.164 m^>; T_a=l641 K; V„=0.269 m': T_b=1346 K: c) L,._:=l34400 J: L, ,.₂= 188160 J: d) AU,._:= 134400 J.

Zad. II.

Roztwór gazów, którego wykładnik adiabaty wynosi k = 1,6 został sprężony adiabatycznie odwracalnie. Parametry tego roztworu przed sprężeniem wynosiły p_t=0.2 MPa. V_t=35 dm\ t|=15°C. temperatura zaś po sprężeniu t2=59l°C. Obliczyć: a) ciśnienie czynnika po sprężeniu, b) objętość czynnika po sprężeniu, c) pracę bezwzględną przemiany.

Odp. a) p2=3.75 MPa: b) V,=0.0056 m'; c) L,.₂=-23.3 U.

Zad. 12.

Gęstość gazu przy ciśnieniu I bar wynosi 1.2 kg/m\ Na skutek izentropowego sprężania gazu gęstość wzrosła do 4.8 kg/m\ Obliczyć ciśnienie po sprężeniu gazu. pracę absolutną. Przyjąć m=lkg. k = 1,4.

Odp. p:=696440 Pa: L,.₂=-I54396 J.

Przemiana politropowa

Zad. 13.

0,002 kg sprężonego powietrza uległo odwracalnej przemianie politropowej. przy której wykładnik politropy miał wartość d = 1,05. Parametry początkowe czynnika wynosiły pi=l .62 MPa. T|=540K. ciśnienie zaś na końcu przemiany miało wartość p;=0.3 MPa. Obliczyć: a) temperaturę końcową czynnika, b) pracę bezwzględną, c) pracę techniczną, d) ilość ciepła doprowadzoną do czynnika podczas przemiany, k = 1,4. c*=716 J/kgK. Rpow= 287 J/kgK.

Odp. a) T_:=498 K: b) L,._:=482.16 J: cl L, ,.₂=506.27 J: d) Q,._:=42l J.

Zad. 14.

5 nv powietrza traktowanego jako gaz doskonały o pi=4 bar. t|=60°C rozprężono politropowo do ciśnienia p>=l bar i V₂=3V|. Wyznaczyć wykładnik politropy. zmianę energii wewnętrznej i ciepło przemiany, k = 1,4. Rp.,,,-287 J/kgK. cv=716 J/kgK.

Odp. 0 = 1.3. ńU25 MJ: Q_{I 2}=4I6 U.

Przemiany mieszane

Zad.15.

Do 5 kg powietrza o parametrach: pi=4 bar. t|=15°C doprowadzono przy stałym ciśnieniu 420 kJ ciepła. Obliczyć temperaturę i objętość gazu na końcu przemiany. Ile ciepła należałoby odprowadzić izochorycznie, aby gaz wrócił do temperatury początkowej? Przyjąć, że powietrze jest gazem doskonałym o stałej pojemności cieplnej. R_fxm=287 J/kgK.

Odp. T_:=37I.6K: V_:= 1.333 m ; Q_{I f}=-299.915 U.