Робота передбачає розв’язання шести задач, в яких розглядаються закономірності зміни параметрів ідеалізованих газів в ізохорному, ізобарному, ізотермічному, адіабатному і політропному процесах.
Контрольні задачі складені за стоваріантною числовою системою, в якій до кожної задачі вихідні дані вибираються з відповідних таблиць за останньою і передостанньою цифрами залікової книжки студента.
При виконанні задач необхідно дотримуватися наступних вимог:
3. у ході розв’язання задачі потрібно спочатку навести формулу, а потім підставляти в неї відповідні числові значення величин;
4. кінцевий результат розрахунку за формулою записують з простановкою відповідної розмірності в системі СІ;
5. після розв’язання задачі зробити стислий аналіз отриманих результатів, а сам термодинамічний процес зобразити графічно в координатах .
Робота оформлюється на листах формату А4 і подається викладачу на перевірку і захист.
Завдання до лабораторної
роботи №2
Задача 1.
В циліндричній посудині діаметром мм міститься дм3 газу при тиску МПа і температурі 0С. При умові, що газ є ідеальним і має сталу теплоємність, визначити, до якої величини повинна збільшитись сила, що діє на поршень, для того щоб останній залишився нерухомим при підведенні до газу кДж теплоти.
Таблиця 1
вар
пар
, мм
, МПа
0,3
0,25
0,35
0,4
0,2
0,5
0,45
0,55
0,6
0,65
газ
повітря
Таблиця 2
вар
пар
, дм3
, 0С
, кДж
Задача 2.
В циліндрі з рухомим поршнем знаходиться кг газу при тиску бар і температурі 0С. Газ нагрівається до температури 0С при сталому тиску. Визначити кількість підведеної теплоти і знайти, яка її частина пішла на підвищення внутрішньої енергії і яка – на виконання роботи. Підрахувати зміни ентальпії і ентропії в цьому процесі. Газ уважати ідеальним.
Таблиця 1
вар
пар
, бар
, 0С
газ
повітря
Таблиця 2
вар
пар
, кг
, 0С
Задача 3
До кг ідеального газу в ізохорному процесі підведено кДж теплоти; далі при ізобарному стиску його об’єм зменшився у разів. Початкова температура і тиск відповідно дорівнюють , 0С і бар. Розрахувати параметри газу в початкових і кінцевих точках процесів і зобразити ці процеси на -діаграмі.
Таблиця 1
вар
пар
, кг
, бар
0,8
1,2
2,0
1,8
3,0
2,4
3,2
2,8
3,6
4,0
газ
повітря
Таблиця 2
вар
пар
, кДж
3,5
4,5
2,5
5,5
3,8
5,2
4,3
, 0С
Задача 4
В циліндрі під поршнем знаходиться газ під абсолютним тиском МПа і температурі 0С. Визначити переміщення поршня і тиск в кінці ізотермічного стискування, якщо на поршень покласти вантаж Н. Діаметр циліндра мм, висота початкового положення поршня мм.
Таблиця 1
вар
пар
, мм
, МПа
0,12
0,16
0,14
0,18
0,24
0,20
0,26
0,22
0,15
0,30
, Н
Таблиця 2
вар
пар
, 0С
, мм
газ
повітря
Задача 5
З посудини ємністю м3 випускають в атмосферу ідеальний газ. Процес випуску відбувається настільки швидко, що теплообміном між газом і навколишнім середовищем можна нехтувати. До початку випуску тиск в посудині складав МПа, температура газу була 0С. Після закриття вентиля температура в посудині стала рівною 0С. Яку масу газу було випущено і яким став тиск в посудині після випуску частини газу?
Таблиця 1
вар
пар
, м3
0,5
0,8
0,6
0,7
1,0
0,9
0,55
0,75
0,95
1,1
газ
повітря
, 0С
Таблиця 2
вар
пар
,МПа
, 0С
-2
-5
Задача 6
м3 газу (в розрахунку на нормальні фізичні умови) з параметрами бар і питомим об’ємом в процесі політропного розширення здійснюють роботу кДж. Внутрішня енергія зменшується при цьому на кДж. Визначити кінцеві параметри газу і теплоту , що бере участь в процесі.