д) тип котла і топки, вид палива, теплопродуктивність, кінцева температура підігрівання води.
Д) 63,2 Вт. Визначити коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки товщиною 150 мм, якщо густина теплового потоку через неї 40 Вт/м2, а різниця температур на її поверхнях 10 градусів: г) 0,6 Вт/(м·К); В трубі квадратного перерізу, сторона якого 40 мм, рухається повітря з швидкістю 1 м/с при температурі 100 0С. Визначити критерій Рейнольда. Кінематична в’язкість повітря при заданій температурі 23,13×10-6 м2/с. a) 1730; Re=ωl/ν=1729. Визначити коефіцієнт тепловіддачі від вертикальної труби довжиною 3 м діаметр якої 0,2 м при температурі 25 0С коефіцієнт теплопровідності повітря 0,0207 Вт/(м×К), а критерій Нусельта 435. a) 3,0 Вт/(м2×К); α=Nuλ/l=3,0015. Визначити коефіцієнт тепловіддачі від води до внутрішньої поверхні труби діаметром 17 мм, якщо температура стінки 30 0С, а температура води в трубі 60 0С. Швидкість води в трубі 0,5 м/с. Коефіцієнт теплопровідності води при заданій температурі 0,659 Вт/(м×К), а критерій Нусельта 72,5. a) 2810 Вт/(м2×К); α=Nuλ/l=2810,44. Визначити коефіцієнт тепловіддачі при русі води в горизонтальній трубі діаметром d = 8 мм, якщо швидкість води в трубі w = 1 м/с, температура води tр = 80 0C, температура стінки труби tс = 20 0C. При t = 80 0C, λв = 0,675 Вт/(м×К), νв = 0,365·10-6 м2/с, Prp = 2,21. При розв’язуванні задачі скористатись критеріальним рівнянням в) 7400 Вт/(м2×К); α=Nuλ/d=7400 Визначити коефіцієнт тепловіддачі α від стінки труби діаметром d = 60 мм до води швидкість якої w = 2 м/с, а її температура tв = 40 0C Температура стінки tс = 90 0C. При температурі tв = 40 0C λв = 0,630 Вт/(м×К), νв = 0,659·10-6 м2/с Prв = 4,31. При tс = 90 0C, Prс = 1,95. При розв’язанні задачі скористатися критеріальним рівнянням: Nup = 0.021Re0.8* Prp0.43(Prp /Prс)0.25 в) 8220 Вт/(м2×К); Nu=cRemPrn(Prn/Prc)p. Визначити тепловий потік з поверхні вертикальної стінки розмірами 2х2 м, якщо критерій Нуссельта становить 200, а теплопровідність повітря l = 0.012 Вт/(м·К). Температура повітря 22 оС, а температура стінки 92 оС. б) 336 Вт; Q=αF(tc-tp); α=Nuλ/l; Q=336. Визначити коефіцієнт тепловіддачі від стінки до оточуючого її повітря, якщо густина теплового потоку - 1500 Вт/ м2, температура повітря 20оС, температура стінки 200 оС.. а) 8,33 Вт/(м·К); α=q/(tc-tp)=8,33. Визначити тепловий потік з поверхні вертикальної стінки розмірами 3х3 м, якщо критерій Нуссельта становить 120, а теплопровідність повітря l = 0.015 Вт/(м·К). Температура повітря 21оС, а температура стінки 120оС. г) 535 Вт: Q=αF(tc-tp); α=Nuλ/l; Q=534,6. Визначити необхідну температуру поверхні труби для опалення гаражу, якщо необхідний тепловий потік 590 Вт, діаметр труби складає 42 мм, довжина труби 4 м. Коефіцієнт тепловіддачі від поверхні труби до повітря 16 Вт/(м·К). Температура повітря 18 оС. г) 87оС; tc=Q/(αF)+tp=87,87. Визначити коефіцієнт тепловіддачі від стінки до оточуючого її повітря, якщо густина теплового потоку - 1800 Вт/м2, температура повітря 18 оС, температура стінки 180 оС. д) 11,1 Вт/(м·К). α=q/(tc-tp)=11,1 Від яких межах міняється міра чорноти сірого тіла? б) 0 ÷ 1; Визначити густину теплового потоку через плоску стінку, якщо температура газів 1200 0С, а температура води 200 0С, а коефіцієнт теплопередачі 44,1 Вт/(м2×К). a) 44,1 кВт/м2; Визначити коефіцієнт теплопередачі газоводяного котла коли коефіцієнт тепловіддачі зі сторони димових газів = 58 , коефіцієнт тепловіддачі зі сторони води = 489 , коефіцієнт теплопровідності плоскої стінки = 189 при її товщині = 7 . в) 51,75 ; Визначити густину теплового потоку через цегляну стінку товщиною 0,25 м на яку нанесено шар штукатурки товщиною 50 мм. Коефіцієнт теплопровідності цегли 0,93 Вт/(м×К), а штукатурки 0,093 Вт/(м×К). Температура повітря в приміщенні 18 0С, а ззовні мінус 30 0С. Коефіцієнти тепловіддачі дорівнюють відповідно 8 Вт/(м2×К) і 17,5 Вт/(м2×К). в) 48,6 Вт/м2; Визначити тепловий потік від газів до повітря через цегляну обмурівку котла площею 120 м2 і товщиною 0,25 м, якщо температура газів 600 0С і температура повітря 30 0С коефіцієнт тепловіддачі від газів до поверхні стінки a1 = 23,6 Вт/(м2×К) і коефіцієнт тепловіддачі від стінки до повітря a2 = 0,81 Вт/(м2×К). д) 44,3 кВт. Q=(t1-t2)F/(1/α1+δ/λ+1/α2)=45000; В оливному охолоджувачі температура оливи знижується від 59 0С до 50 0С. а температура води при цьому зростає від 9 0С до 18 0С. Визначити середньо логарифмічний перепад температура при прямотоці. a) 40,3 0С; Delta(tc)=(Delta(tб) -Delta(tм))/ln(Delta(tб)/Delta(tм))=40;Delta(tc)=(50-32)/ln(50/32); Визначити коефіцієнт теплопередачі через обмурівку парового котла, який омивається в середині димовими газами; a1 = 22,2 Вт/(м2×К), а з зовні повітрям a2 = 8,9 Вт/(м2×К). Обмурівка складається із двох шарів: шамотної цегли товщиною 200 мм і червоної цегли 250 мм. Коефіцієнт теплопровідності шамотної цегли l1 = 0,1В Вт/(м×К), червоної цегли l2 = 0,25 Вт/(м×К). д) 0,32 Вт/(м2×К). l2 = 0,25 Вт/(м×К).K=1/(1/α1+δ1/λ1+δ2/λ2+1/α2)=0,317; Визначити густину теплового потоку через плоску сталеву стінку товщиною δ = 10 мм з λ = 50 Вт/(м×К). Температура газів t1 = 1127 0C, температура води 227 0C, коефіцієнт тепловіддачі від газів до стінки α1 = 100 Вт/(м2×К) і від стінки до киплячої води α2 = 5000 Вт/(м2×К). в) 86,6 кВт/м2; q=(t1-t2)/(1/α1+δ/λ+1/α2)=86538,46; Визначити коефіцієнт теплопередачі через плоску стінку, яка з однієї сторони омивається гарячими газами з температурою 1200 0С, а з іншої водою з температурою 200 0С. Коефіцієнти тепловіддачі відповідні рівні 45 Вт/(м2×К), 6000 Вт/(м2×К), товщина стінки 14 мм, а коефіцієнт теплопровідності стінки 58 Вт/(м×К). a) 44,1 Вт/(м2×К); q=K(t1-t2);K=q/(t1-t2)=44,64;q=(t1-t2)/(1/α1+δ/λ+1/α2)=44642,86;
Генераторний газ має наступний об’ємний склад, % об.: Н2 = 5,0; СН4 = 3,0; СО = 28,6; СО2 = 5,8; N2 = 57,6. Визначити масову частку СО: д) 29,4. g(CO)=µi*ri/µсум = 0.29 µсум=∑(ri*µi) = 27.268 кг/кмоль Газова суміш складається із вуглекислого газу, азоту, кисню, маси яких відповідно такі : 2 кг, 1 кг і 0,5 кг. Обчислити густину суміші при температурі 27 0С і тиску 147 кПа. в) 2,13 кг/м3; µсум=1/∑(gi/µi)= 36.17 кг/кмоль ρ = RT/P = 0.469 Густина теплового потоку через плоску стінку 178 Вт/м2, температура на внутрішній поверхні стінки 300 0С, а коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки 0,29 Вт/(м×К), її товщина 0,39 м. Визначити температуру на зовнішній поверхні. a) 60 0С; Графічна інтерпретація закону Віна. в) ; Густина теплового потоку через плоску стінку парового котла 44100 Вт/м2. Визначити температуру на поверхні стінки зі сторони води, якщо температура води в котлі 200 0С, а температура газу 1200 0С. Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до води 6000 Вт/(м2×К). a) 207,3 0С; Густина теплового потоку через цегляну стінну товщиною 250 мм 42 Вт/м2. Температура повітря в середині приміщення 18 0С, а ззовні мінус 30 0С. Коефіцієнти тепловіддачі відповідно рівні 8 Вт/(м2×К) і 17,5 Вт/(м2×К). Визначити температуру стінки із внутрішньої сторони. a) 12,75 0С; Tc1=t1-q/α1; Густина теплового потоку через плоску цегляну стінку 1245 Вт/м2. Температура газів 600 0С, температура повітря 30 0С, а коефіцієнти тепловіддачі від газів до поверхні стінки 23,6 Вт/(м2×К), а коефіцієнт тепловіддачі від поверхні стінки до оточуючого повітря 9,3 Вт/(м2×К). Визначити температуру на внутрішній поверхні обмурівки. a) 547 0С; tc1=t1-q/α1=547; Густина теплового потоку через плоску стінку 86,6 кВт/м2. Коефіцієнт тепловіддачі від газів, температура яких t1 = 1127 0C до стінки d1 = 100 кВт/(м2·К);. Визначити температуру стінки. в) 261 0C; tc1=t1-q/α1=261; Густина теплового потоку через плоску стінку парового котла 44100 Вт/м2. Визначити температуру на поверхні стінки зі сторони газів, якщо температура топкового газу 1200 0С, температура води 200 0С, коефіцієнт тепловіддачі відповідно рівні 45 Вт/(м2×К) і 6000 Вт/(м2×К). a) 220 0С; tc1=t1-q/α1=220; Д Два кисневих балони однакового об’єму сполучені між собою трубою. Вичисліть тиск який встановиться в обох балонах при t = 26 , якщо до сполучення параметри газу в першому балоні були р1 = 5 МПа і t1 = 30 , а в другому р2 = 8,0 МПа і t2 = 20 д) 6,55 МПа. P=P1T/T1 = 4.93 МПа, PI=P2T/T2 =8.16 МП, Pсер=(P+ PI)/2 = 6.55 МПа До газової суміші входить 11,1 %мас. водню і 89,9 %мас. кисню. Який її об’ємний склад? a) ; µсум=1/∑(gi/µi)= 11.96 кг/кмоль ri=gi µсум/ µi r1= 66.4 % ; r2 = 33.6 % До якого тиску слід стиснути суміш масою 8 кг, яка складається із 18 % СО2, 12 % О2, 70 % N2 по масі, щоб при температурі 180 0С, вона займала об’єм 4 м3. д) 247,4 кПа. P=mRT/V = 247374.24 Па = 0.247 МПа µсум=1/∑(gi/µi)= 30.45 кг/кмоль Дайте визначення ентропії. a) ентропія – калоричний параметр стану диференціал якого ; До 1 кг азоту при політропному розширенні підводиться 100 кДж теплоти, при цьому виконується робота 150 кДж. Визначити кінцеву температуру газу, якщо початкова 15 0С. a) -52 0С; L=mR(T2-T1) T2=T1+L/mR= -52 Діоксиду азоту (NO2) в кількості 3 м3 розширюється політропно від тиску р1 = 0,54 МПа і температури t1 = 45 0С до тиску р2 = 0,15 МПа. Об’єм, що займає при цьому газ, становить 10 м3. Визначити кількість підведеної теплоти. a) 4,94 МДж; n=ln(p1/p2)/ln(V2/V1)= ln(0,54/0,15)/ln(10/3)=1,06; L=( p1*V1/(n-1) )*[1-(V1/V2)^(n-1)]= ( 540000*0,15/(1,06-1) )*[1-(0,15/0,54)^(1,06-1)]=99869; Q=L*(k-n)/(k-1)=99869*(1,3-1,06)/(1,3-1)=7190,57 Для циклу Карно, який здійснюється в інтервалі температур від 100 0С до 0 0С і тисків від 10 бар до 1 бар визначити теплоту, яку підводиться в циклі до 1 кг робочого тіла в якості якого взято азот. a) 134,2×103 Дж; Q=mRT1 ; Дайте розшифровку марки котла Е-420-140 ГМ б)котел паровий з природною циркуляцією води для спалювання газу і мазуту продуктивністю 420 т/год з тиском пари 14 МПа; Диференціальне рівняння тепловіддачі. а) d = – λ/Δt(∂t/∂n)n=0;
a) ; Запишіть рівняння першого закону термодинаміки через ентальпію в інтегральній формі для політропного процесу в якому n = 0. в) ; Запишіть рівняння І–го закону термодинаміки для процесу в якому теплоємність рівна нулю в диференційній формі. a) ; Записати формулу для визначення зміни питомої внутрішньої енергії в політропному процесі. б) ; За якою формулою визначається зміна температури б) ; Запишіть робочу масу палива д) . Запишіть горючу масу палива г) ; За допомогою якого коефіцієнта проводиться перерахунок елементів з робочої маси у суху? а) ; За допомогою якого коефіцієнта проводиться перерахунок елементів з робочої маси у горючу? а) ; За якою формулою визначається витрата умовного палива? а) ; За якою формулою визначається теплопродуктивність (потужність)парового котла? в) ; За якою формулою визначається коефіцієнт корисної дії котельного агрегату (брутто)? а) ; За якою формулою визначається ККД котельної установки нетто? д) . Знайдіть кількість теплоти, яка корисно використовується у водогрійному котлі при витраті гарячої води кг/с, температурі води на вході в котел t1 = 80 oC і виході з котла t2 = 130 oC. Витрата палива в топці В = 3800 кг/год, середня масова ізобарна теплоємність води Ср = 4,22 кДж/(кг·К) б) 11994 кДж/кг; Q1= (Gв*Ср*(t2-t1)/B=3.33 або 11.9886 МДж Запишіть рівняння тепловіддачі. a) ; Знайти критерій Грасгофа для випадку вільної конвекції біля горизонтальної труби довжиною 5 м і діаметром 20 см, якщо температура поверхні труби 15 0С. а температура оточуючого повітря 25 0С. Кінематична в’язкість теплоносія 15,5×10-6 м2/с. a) 1,09×107; Gr=gd3del’ta(t)/(ν2Tp)=10957825. За якою формулою визначається критерій, що встановлює режим руху рідини при вимушеній конвекції д) w·l/ν. За якою формулою визначається критерій, що характеризує режим руху рідини при вільній конвекції в) g·β·Δt·l3/ν2; За якою формулою розраховується приведена міра чорноти двох паралельних поверхонь, між якими відбудеться променистий теплообмін? а) ; Зобразіть графік зміни температур теплоносіїв в протиточному рекуператорі, коли умовний еквівалент холодного теплоносія більший за умовний еквівалент гарячого. г); Зобразіть графік зміни температур теплоносіїв в прямоточному рекуператорі, коли умовний еквівалент гарячого теплоносія більший за умовний еквівалент холодного. б) ; За якою формулою розраховується середній температурний напір протиточного рекуперативного теплообмінного апарату у випадку коли ? б) ;
К Критерій Грасгофа визначається з рівняння: г) ; Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до оточуючого її повітря a = 8 Вт/(м·К), температура стінки 200 оС, температура повітря 20 оС. Визначити густину теплового потоку. б) 1440 Вт/м2; q=α(tc-tp)=1440. Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до оточуючого її повітря a=12 Вт/м2К, температура стінки 160оС, температура повітря 22оС. Визначити густину теплового потоку. г)1656 Вт/ м2; q=α(tc-tp)=1656. Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до оточуючого її повітря a = 15 Вт/(м·К), густина теплового потоку - 600 Вт/ м2, при температурі повітря 16оС. Визначити температуру стінки. в) 56оС; tc=q/α+tp=56(C).
М Математичний вираз закону Ламберта. а) ; Математичний вираз закону Кірхгофа б) ; Н Наскільки відрізняється питома газова стала водню від питомої газової сталої кисню? a) 3897 ; . . Наведіть І-й закон термодинаміки для ізоентропійної течії: д) . Наведіть формулу для розрахунку прихідної частини рівняння теплового балансу котельного агрегату (наявної теплоти) г) ; Наведіть формулу за якою визначається ККД нетто котельного агрегату г) ; Наведіть критерії, які використовують при визначенні коефіцієнта тепловіддачі вільної конвекції при стаціонарних умовах. Д) Gr, Pr. Наведіть критерії, які використовуються при визначенні коефіцієнта тепловіддачі при вимушеній конвекції г) Re, Pr; Наведіть математичний вираз закону Віна. г) ; Наведіть математичний вираз закону Стефана-Больцмана для сірих тіл д) . О Обчислити масу випущеного повітря із балона, якщо місткість балона 200 л, початковий тиск в балоні 2,26 МПа, кінцевий – 1,86 МПа. Початкова температура t1 = 99 оС. б) 0,75 кг; T2=T1P2/P2=306.16 K. μпов=29 m = PVμ/ RμT=4.238 кг Об’ємний склад сухих продуктів згоряння палива (які не вміщують водяних парів) наступний СО2=12,3%; О2=7,2%; N2=80,5%. Визначити їх густину за нормальних умов. а) 1,35 ρ = = 1.35 Обчислити зміну внутрішньої енергії при нагріванні 5кг кисню в ізобарному процесі від 20 0С до 60 0С a) 130 ∆U=mCv(T2 - T1) = (mR/K – 1) (T2 – T1)=129900 Дж= 129.9 кДж Обчислити зміну ентальпії в ізобарному процесі 4кг азоту, якщо початкова температура газу 25 0С, кінцева температура 80 0С. б) 228,6 ∆H=mCp(T2 - T1) = (mKR/K – 1) (T2 – T1) = 228613 Дж = 228.6 кДж Обчислити зміну внутрішньої енергії 2 кг азоту в політропному процесі з показником політропи n = 1. A) 0 Опалювальний радіатор віддає оточуючому повітрю 3060 кДж теплоти за годину. Наскільки градусів підвищиться температура повітря на протязі години в кімнаті об’ємом 60 м3, якщо знехтувати втратою теплоти в навколишнє середовище. Початкова температура повітря в кімнаті 15 0С, барометричний тиск 0,1 МПа. Теплоємність вважати незалежною від температури. б) 28 0С; Q=mR(T2-T1)/(k-1) m=P1V/(RT1)=72.67 T2-T1=Q(k1)/mR=28.75 Оксид сірки в кількості 5 м3 розширюється політропно від тиску р1 = 0,34 МПа і температури t1 = 64 0С до тиску р2 = 0,15 МПа. Об’єм, що займає при цьому повітря, становить 12 м3. Визначити кінцеву температуру суміші. г) 83,8 оС; Обчислити критичну швидкість для водню при температурі перед соплом 15 0С. б) 1290 м/с; Wкр=1,08*sqrt(RT1) R=8314/2=4157 Wкр=1,08sqrt(4157*288)=1181,7 Обчислити теоретичну швидкість витікання повітря, якщо надлишковий тиск в повітропроводі 0,2 бар, а барометричний тиск 758 мм.рт.ст. г) 172 м/с; Рнадл=0,02 МПа Р1=Рнадл+Рб W2=sqrt(2*k/(k+1)*P1*V1)=375,79 м/с Обчислити температуру зовнішньої поверхні труби діаметром 20 см і довжиною 5 м, якщо секундна втрата теплоти 20 кВт, а температура повітря в приміщенні 20 0С. Коефіцієнт тепловіддачі від труби до повітря 8 Вт/(м2×К). в) 816 0С; tc=Q/(αF)+tp=815,77. Обчисліть критичний діаметр ізоляції трубопроводу, якщо коефіцієнт теплопровідності ізоляції трубопроводу 0,2 Вт/(м×К), а коефіцієнт тепловіддачі від ізоляції до оточуючого повітря 10 Вт/(м2×К). г) 40мм; dкр=2λіз/α2=40мм; Обчисліть критичний діаметр ізоляції, якщо коефіцієнт тепловіддачі 36 Вт/(м2×К), а коефіцієнт теплопровідності 0,9 Вт/(м×К). в) 0,05м; dкр=2λіз/α2=0.05м;
При автогенному різанні металу витрачається кисень із балона місткістю 50 л. Початковий абсолютний тиск кисню 12 МПа і температура 27 0C, кінцевий абсолютний тиск 6 МПа і температура 17 0C. Визначити витрату кисню. д) 3,71 кг. m1 = P1Vμ/ RμT1=7.698 кг m2 = P2Vμ/ RμT2=3.982 кг ∆m=m1 - m2=3.716 кг При стискуванні 3 кг метану (С4Н4) затрачена робота 800 кДж, при цьому внутрішня енергія збільшилась на 595 кДж. Визначити на скільки зменшилась температура газу. Теплоємність метану вважати незалежною від температури. б) 110,7 0С; L=mR ΔT При розпаді 1 кг урану в реакторі атомної електростанції кількість теплоти, яка виділяється 22,9·106 кВт·год. Визначити яку кількість кам’яного вугілля з теплотою згорання 29300 кДж/кг потрібно для отримання такої ж кількості теплоти. а) 2814 т; Q = 22.9*106*3600/29300 = 2.814 При ізотермічному стискуванні 5 м3 азоту відводиться 600 кДж тепла. Визначити кінцевий абсолютний тиск газу p2, якщо початковий p1 = 0,8 бар. a) 0,358 МПа; Q=p1*V1*ln(p1/p2); p1=80000(Па); p2=p1/( exp( Q/(p1*V1) ) )=80000/( exp( 600000/(80000*5) ) )=17850(Па). При адіабатному стиску 3 кг кисню затрачається робота 45 кДж. Визначити кінцеву температуру газу, якщо початкова t1 = 0 0С. a) 23,1 0С; L=( m*R/(k-1) )*(T1-T2); T2=T1-( L*(k-1) )/(m*R)= 273-( 45000*(1,4-1) )/(3*259,8)=249,9(K). Повітря в циліндрі поршневого компресора стискується політропно при n = 1,25 з підвищенням тиску від 0,3 МПа до 9 бар. Визначити роботу стиску 1 кг повітря при початковій температурі 25 оС. б) 84,1 кДж; L=( m*R*T1/(n-1) )*[1-(p2/p1)^( (n-1)/n )]= ( 1*286,7*298/(1,25-1) )*[1-(0,9/0,3)^( (1,25-1)/1,25 )]= 83977,7. При політропному стиску 2,5 м3 повітря, тиск зростає від 0,12 МПа до 6 бар, при цьому температура зростає від 30 0С до 160 0С. Визначити теплоту процесу. a) -136 кДж; (n-1)/n=(lnT1/T2)/(lnP1/P2) L=mR(T1-T2)/n-1 k=1.4 Q=L(k-n)/(k-1) При ізотермічному стискуванні азоту масою 2,1 кг, взятого при температурі 60 0С і тиску 0,1 МПа, відводиться 340 кДж теплоти. Обчислити кінцевий об’єм повітря. г) 0,404 м3; Q=m*R*T*ln(p1/p2); p1/p2=exp( Q/(m*R*T) )=exp( 340000/(2,1*296,9*333) )=5,14; Q=p1*V1*ln(p1/p2); V1=Q/( p1*ln(p1/p2) )= 340000/( 100000*ln5,14 )=2,08; V2/V1=p1/p2=5,14; V2=V1*5,14=0,404 Повітря об’ємом 1,5 м3 стискується від тиску 0,1 МПа і температурі 17 0С до тиску 0,7 МПа і температури 100 0С. Обчислити роботу зміни об’єму. г) – 289 кДж; (n-1)/n=ln(T1/T2)/ln(p1/p2)= ln(290/373)/ln(0,1/0,7)=0,129; n=1,15; L=( p1*V1/(n-1) )*[1-(p2/p1)^( (n-1)/n )]= ( 100000*1,5/(1,15-1) )*[1-(0,7/0,1)^( (1,15-1)/1,15 )]= -288933. Повітря маса якого 2 кг при тиску р1 = 1 МПа і температурі t1 = 300 0C розширюється адіабатно таким чином, що його об’єм зростає в 5 раз. Обчислити кінцеву температуру t2. в) 28 0C; T1/T2=(V2/V1)^(k-1); T2=T1/( (V2/V1)^(k-1) )= 573/( (5*V1/V1)^(1,4-1) )=28(С). Повітря з початковою температурою t1 =20 0C і початковим тиском р1 = 0,09 МПа стискується до тиску р2 = 0,81 МПа температура в кінці стиску t2 = 150 0C. Обчислити показник політропи. б) n = 1,2; (n-1)/n=ln(T1/T2)/ln(p1/p2)= ln(293/423)/ln(0,09/0,81)=0,167; n=1,2. Повітря з початковим тиском 1,5 МПа і температурою t1 = 100 0C витікає через звужуюче сопло в середовище з тиском 0,9 МПа. Визначити теоретичну швидкість витікання. в) 319 м/с; При якій температурі критична швидкість витікання аміаку дорівнює 280 ? д) 142 К. Wкр=1,063*sqrt(RT1) Т1= Wкр2/R*1,129=141,99 K Плоска стінка печі складається із двох шарів вогнетривкої цегли (δ1 = 500 мм) і будівельної цегли (δ2 = 250 мм). Температура внутрішньої поверхні стінки tс1 = 1200 0C температура зовнішньої поверхні стінки tс3 = 108 0C. Коефіцієнт теплопровідності вогнетривкої цегли λ1 = 1,16 Вт/(м×К), а будівельної цегли λ2 = 0,58 Вт/(м×К). Визначити температуру на границях шарів. в) 652 0C; q= t =t -q =927K Плоска стальна стінка з коефіцієнтом теплопровідності λ1 = 50 Вт/(м×К) і товщиною δ1 = 0,02 м ізольована від теплових втрат шаром азбестового картону з λ2 = 0,15 Вт/(м×К) і товщиною δ2 = 0,2 м і шаром матеріалу з λ3 = 0,08 Вт/(м×К), товщиною δ3 = 0,1 м. Визначити якої товщини треба взяти шар пінобетону з λ = 0,08 Вт/(м×К) замість азбесту і корка, щоб теплоізоляційні властивості залишились без змін д) 0,206 м. При якому середньому температурному напорі питомий лінійний тепловий потік через циліндричну поверхню буде складати 314 Вт/м, якщо лінійний коефіцієнт теплопередачі дорівнює 1 Вт/(м·К)? г) 100 ; При якому значенні коефіцієнта теплопередачі тепловий потік через поверхню площею 2 м2 буде дорівнювати 20000 Вт, якщо середній температурний напір складає 100 К? в) 100 Вт/(м2·К); При якому середньому температурному напорі тепловий потік через поверхню площею 6 м2 буде дорівнювати 36000 Вт, якщо коефіцієнт теплопередачі складає 100 Вт/(м2·К)? в) 60 оС;
Р Резервуар місткістю 4 м3 наповнений вуглекислим газом (СО2). Обчислити масу газу, якщо надлишковий тиск газу в резервуарі 40 кПа, температурі 80 0С, а барометричний тиск 102,4 кПа. в) 8,54 кг; m = PVμ/ RμT. P = Pн + Pб μ(СО2) = 28 m = 5.434 кг Розрахувати ККД котла брутто теплопродуктивністю Q = 11 МВт, в якому спалюють вугілля з теплотворною здатністю = 12500 кДж/кг у кількості В = 4100 кг/год. а) 0,77; Q1=Q*B=2683 ηк.а.бр=(Q1/Qн.т.)*100=77,5% Розмірність спектральної густини потоку випромінювання б) ;
Сталева труба діаметром d1/d2 = 200/220 мм з коефіцієнтом теплопровідності λ1 = 50 Вт/(м×К) покрита двошаровою ізоляцією. Товщина першого шару δ2 = 50 мм з λ2 = 0,2 Вт/(м×К) і другого δ3 = 80 мм з λ3 = 0,1 Вт/(м×К). Температура на внутрішній поверхні труби tc1 = 327 0C і на зовнішній поверхні ізоляції tc4 = 47 0C. Визначити втрату теплоти через ізоляцію з одного погонного метра трубопроводу. г) 297 Вт/м; d3=d2-2 d4=d3-2 =331 Сталевий паропровід, зовнішній діаметр якого 160 мм, а внутрішній 120 мм, покритий двошаровою ізоляцією, яка складається з азбесту товщиною 60 мм і войлоку товщиною 20 мм. Коефіцієнт теплопровідності труби l1 = 58 Вт/(м×К). Температура внутрішньої поверхні паропроводу 673 К, а зовнішньої поверхні ізоляції 323 К. Визначити теплові втрати 1 м паропроводу. Теплопровідності азбесту 0,151 Вт/(м×К) і волоку 0,052 Вт/(м×К). в) 350 Вт =350.24 Вт
Теплота, яка підводиться до 1 кг повітря в ізобарному процесі, витрачається на зміну внутрішньої енергії і на виконання роботи. Визначити кількість теплоти, яка підводиться до 1 кг повітря, якщо робота розширення становить 30кДж. г) 105 кДж; L=m*R*(T2-T1); (T2-T1)=L/(m*R)=30000/(1*286,7)=104,64; q=( k*R/(k-1) )*(T2-T1)= ( 1,4*286,7/(1,4-1) )*104,64=105001. Температура на одній з поверхонь цегляної стіни дорівнює 20 0С, а на іншій мінус 30 0С. Визначити густину теплового потоку через стінку, якщо товщина стінки 0,25 м. Коефіцієнт теплопровідності цегли 0,55 Вт/(м×К). б) 110 Вт/м2; q=(t1-t2) / ( ) = 110.01 Вт/м
У скільки разів теплоємність при сталому тиску більша за теплоємність при сталому об’ємі для кисню? в) 1,4; (Cp = Cv + R)
Цикл Карно здійснюється з участю 1 кг повітря в інтервалі температур 927 0С і 27 0С. Теплота, що підводиться в цикл Q1 = 30 кДж. Визначити корисну роботу циклу. a) 22,5 кДж; L=m*( Q1-R*T3ln )=338.7 кДж;
Чому дорівнює молярна маса газу, якщо в посудині місткістю 1л при температурі 15 і тиску 0,2 МПа міститься 2,07 г газу? г) 24,79 ; PV=m(Rμ/μ)T. μ = 24.782 кг/моль Чому дорівнює молярна маса газової суміші з таким об’ємним складом ? д) 29,74 кг/кмоль. µсум=∑(ri*µi) = 29.736 кг/кмоль Чому дорівнює для двоатомних газів? г) 0,528; βкр=0,528 Чому дорівнює критичний тиск в горловині сопла Лаваля, якщо початковий тиск метану складає 0,6 МПа? в) 0,273 МПа; Pкр=P1*βкр=0,5*(10^6)*0,546=0,273 МПа Чому дорівнює масова витрата газу в каналі площею поперечного перерізу 100 см, якщо питомий об’єм газу 0,55 , а швидкість витікання 65 ? д) 1,18 Чому дорівнює критичний тиск для водню, якщо на вході в сопло р1 = 1,5 МПа? г)0,792 МПа; Pкр=P1*βкр=1,5*(10^6)*0,528=0,792 МПа Чому дорівнює питома газова стала багатоатомного газу при витіканні якого з посудини необмеженого об’єму при температурі 27 оС досягається швидкість 350 ? В) 361 Через плоску стінку товщиною 0,014 м з коефіцієнтом теплопровідності 50 Вт/(м×К) проходить тепловий потік 25000 Вт/м2. Визначити температурний напір. a) 7 0С; =( q)/ = 7 Чому дорівнює лінійний коефіцієнт теплопередачі, якщо питомий лінійний тепловий потік складає 3140 Вт/м, а середній температурний напір дорівнює 100 К? в) 10,0 Чому дорівнює лінійний коефіцієнт теплопередачі, якщо поверхневий коефіцієнт теплопередачі складає 30 Вт/(м2·К) при середньому діаметрі розділюючої твердої поверхні 0,03 м? б) 0,9 ; Чому дорівнює поверхневий коефіцієнт теплопередачі, якщо лінійний коефіцієнт теплопередачі складає 5 Вт/(м·К), а середній діаметр циліндричної теплолередаючої поверхні – 0,05 м? б) 100 ; Чому дорівнює критичний діаметр ізоляції, якщо коефіцієнт теплопровідності ізоляції складає 0,1 Вт/(м·К), а коефіцієнт тепловіддачі від ізоляції до оточуючого її повітря – 10 Вт/(м2·К)? б) 0,02 ; Чому дорівнює середньологарифмічний температурний напір прямоточного теплообмінника коли = 300 ; = 265 ; = 45 ; = 86 ? б) 214,8 оС; Чому дорівнює тепловий потік при теплопередачі через циліндричну стінку коли температури теплоносіїв =156 , = 23 , довжина стінки =3,5 , повний термічний опір теплопередачі = 57,4 . б) 25,48 ;
Що таке ентропія? г) ; Що входить в маркування водогрійного котла? д) тип котла і топки, вид палива, теплопродуктивність, кінцева температура підігрівання води. Що являє собою міра чорноти сірого тіла? а) ; б) ; г) варіанти а і б;
Яка кількість теплоти необхідна для ізобарного нагрівання при р = 0,1 МПа, 1 м3 повітря від 15 0С до 300 0С. залежність теплоємності від температури не враховувати. a) 1582 кДж; q=( k*R/(k-1) )*(T2-T1)=( 1,4*286,7/(1,4-1) )*(573-288)= 158923,25. Яка кількість теплоти відводиться від 100 кг газу в політропному процесі, якщо температура газу збільшується на 100 0С, а середня теплоємність в даному процесі мінус 1000 . a) -107 Дж; Q=m*Cn*(T1-T2)=100*(-1000)*373= -37300000. Яка кількість теплоти потрібна для нагрівання при постійному тиску p = 0,1 МПа 1 м3 азоту від 15 0C до 300 0C. Залежністю теплоємності від температури знехтувати. а) 346,2 кДж; q=k*R/(k-1)*(T2-T1)= 1,3*296,9/(1,3-1)*(285)=366671,5. Який профіль повинно мати сопло при числі Маха М < 1? в) звужуючий; Яка температура кисню встановиться на виході його із звужуючого сопла при критичній швидкості 330 м/с? г)359 К; Яким буде режим витікання азоту у звужуючому соплі, якщо тиск у посудині 0,5 МПа, а тиск в навколишньому середовищі 0,1 МПа. б) критичний; Яке значення має критична швидкість витікання азоту через сопло при температурі 400 оС? г) 483 м/с; Wкр=1,08*sqrt(RT1) R=8314/28=296,9 Wкр=1,08sqrt(296,9*673)=482,77 Як змінюються параметри ідеального газу при дроселюванні? г) температура, ентальпія, внутрішня енергія не змінюється, ентропія і питомий об’єм зростає; Яке значення має дійсний об’єм повітря для згоряння 1 кг рідкого палива, якщо коефіцієнт надлишку повітря α = 1,15, а теоретичний об’єм повітря Vo = 11,5 м3/кг. б) 13,23 м3/кг; V0=V0* α=13.225 Який вміст у топкових газах (продуктах згоряння) азоту, якщо теоретично необхідний об’єм повітря Vo = 11,3 м3/кг, а вміст азоту в паливі 1,5 %. д) 8,94 м3/кг. =8,94 Яким буде об’єм триатомних газів у продуктах згоряння твердого палива, якщо вміст вуглецю в ньому Ср = 82 %, а сірки = 2,5 % а) 1,55 м3/кг; =1.55 Яке значення має теплопродуктивність парового котла, якщо його паропродуктивність т/год, ентальпія пари = 2700 кДж/кг, а ентальпія живильної води 458 кДж/кг? г) 6228 кВт; Q=Dп*(hп-hжв)=22420 або 6228276 Вт Яким повинен бути коефіцієнт теплопровідності матеріалу ізоляції, якщо зовнішній діаметр трубопроводу складає 0,02 м, а коефіцієнт тепловіддачі до оточуючого повітря дорівнює 10 Βт/(м2·Κ)? в) 0,1 ; або Яким повинен бути коефіцієнт теплопровідності матеріалу ізоляції, якщо зовнішній діаметр трубопроводу 0,05 м, а коефіцієнт тепловіддачі до оточуючого повітря 15 Вт/(м2×К). г) 0,375 Вт/(м×К); λ<=α2*d2/2; λ<=0,375; ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|