Контрольная Термодинамика (4 задачи), номер: 260689

Задача 1.
Смесь, состоящая из М1 = 0,5киломолей азота и М2 = 0,5киломолей кислорода с начальными параметрами Р1 = 1 МПа и Т1 = 1000К,расширяется до давления Р2 = 0,66 МПа. Расширение может осуществляться по изотерме, адиабате и политропе с показателем n = 0,6. Определить газовую постоянную смеси, её массу и начальный объём, конечные параметры смеси, работу расширения, теплоту, участвующую в процессе.
Дать сводную таблицу результатов и анализ её. Показать процессы в PV- и TS – диаграммах.
Задача 2.
1 кг водяного пара с начальным давлением Р1 = 5 МПа и степенью сухости Х1 = 0,93 изотермически расширяется, при этом к нему подводится теплота q = 500 кДж/кг. Определить, пользуясь h-S – диаграммой, параметры конечного состояния пара, работу расширения, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии. Решить также задачу, если расширение происходит изобарно. Изобразить процессы в Pv, Ts- u hs – диаграммах.
Задача 3.
Определить потребную поверхность рекуперативного теплообменника, в котором вода нагревается горячими газами. Расчёт произвести для прямоточной и противоточной схемы. Привести графики изменения температур для обеих схем движения. Значения температур газа
t1΄ = 4000C u t1΄΄ = 2600C, воды t2΄ = 300C u t2΄΄ = 1200C, расход воды М= 0,5 кг/с, коэффициент теплопередачи К = 48 Вт/(м2*К).
Задача 4.
Определить часовой расход пара Д(килограммов в час) и удельный расход пара d (килограммов на киловатт – час) на конденсационную паровую турбину, работающую без регенерации теплоты, по заданной электрической мощности турбогенератора Nэл = 180 МВт, давлению Р1 =9МПа и температуре t1 = 5000C перегретого пара перед турбиной и относительному внутреннему КПД турбины η0i = 0,83. Давление пара в конденсаторе принять Р2 = 4 кПа. Механический КПД турбины ηм и КПД электрогенератора принять ηм = ηэ = 0,99. Определить также степень сухости пара в конце теоретического и действительного расширения, изобразив процессы в h-s – диаграмме, и абсолютный электрический КПД турбогенератора. Мощностью привода питательного насоса пренебречь.
Изобразить схему паросиловой установки и дать её краткое описание. Объяснить, как влияют начальные и конечные параметры пара на КПД цикла Ренкина, а также на степень сухости пара в конце расширения(Х2). Указать каковы минимально допустимые значения Х2 и почему?
Литература
1. Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике. – М.: Машиностроение, 1973.
2. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. – М.: Высшая школа, 1980.