3784493412

4. PRACA

Zadanie 4.1

Cylindryczny zbiornik gazu ma średnicę 5,00 m. a jego górna dennica, zamykająca gaz szczelnie, może się przesuwać w pionie. Manometr pokazuje 16,28 hPa nadciśnienia gazu, podczas gdy ciśnienie atmosferyczne wynosi 1040 hPa. Jaka jest masa przesuwanej dennicy, jeżeli tarcie o cylindryczne ścianki jest pomijalnie małe? Jaką pracę wykona gaz na przesuwanej dennicy, jeżeli - wskutek pochłonięcia przez gaz promieniowania słonecznego - dennica przesunięta zostanie z wysokości 4,83 m na wysokość 5,13 m? Wyniki: m= 3259 kg, L = 9,59kJ.

Zadanie 4.2

Pompa podaje 0,3 1/s zimnej wody o gęstości 1000 kg/m'. Ciśnienie absolutne w króćcu ssawnym wynosi Pi = 50 kPa, w króćcu tłocznym P₂ = 1,2 MPa. Jaka jest jednostkowa praca techniczna wykonana na nieściśliwej wodzie? Jaka jest moc mechaniczna dostarczana przez organ tłoczący pompy (tłok lub wirnik) do sprężanej wody? Przedstawić jednostkową pracę techniczną na wykresie P-v!

Wyniki: l_t| 2 = -1150kJ/kg = -1,15 kJ/kg, Ni = 0,345 kW.

Zadanie 4.3

W cylindrze znajduje się 0,25 m³ powietrza o ciśnieniu absolutnym 100 kPa i o masie 0,30 kg. Powietrze zostaje sprężone do 600 kPa. a sprężanie przebiega tak, że ciśnienie i objętość zmieniają się według równania:

PV‘⁵ = const

Jakie są jednostkowe prace: absolutna i techniczna tego procesu?

Rozwiązanie

Równanie przemiany powietrza zachodzącej podczas sprężania można przedstawić

jako:

PV'’⁵ = const = PiV|'⁵ = 100-0,25^u = 12,5 albo w postaci rozwikłanej względem ciśnienia:

w której: P [kPa] i V [m³].

Obliczenie całkowitej pracy absolutnej

wymaga znajomości obu granic całkowania: Vi= 0,25 m³ i nieznanej na razie objętości V₂.