Контрольная работа № 1. Задание: Ответить письменно на вопросы, указанные в таблице 1.

Задание: Ответить письменно на вопросы, указанные в таблице 1.

Таблица 1

Последняя цифра шифра
Номера вопросов
Номера вопросов по предпоследней цифре шифра

Вопросы

1. Какие условия необходимо соблюдать, чтобы термодинамический процесс был обратимым?

2. Что является причиной необратимости реальных термодинамических процессов?

3. Почему внутреннюю энергию, энтальпию и энтропию рабочего тела называют параметрами или функциями состояния, а теплоту и работу функциями процесса?

4. В чем сущность 1-го закона термодинамики? Напишите уравнение первого закона термодинамики, объясните входящие в него величины.

5. В чем сущность второго закона термодинамики?

6. Приведите основные формулировки второго закона термодинамики и дайте его аналитическое выражение для обратимых и необратимых процессов.

7. Покажите, что цикл Карно является наивыгоднейшим в заданном интервале температуры.

8. Покажите, что изохорный, изобарный, изотермический и адиабатный процессы являются частными случаями политропного процесса.

9. Пользуясь уравнениями первого закона термодинамики для потока и для закрытой системы, покажите за счет чего совершаются все виды работы рабочего тела в потоке.

10. Для чего применяется сопло Лаваля? Изобразите схематически это сопло. Как меняются давление и скорость газа вдоль сопла?

11. Как изменяется скорость в сопле Лаваля?

12. Почему в сходящемся канале нельзя достичь скорости большей, чем местная скорость звука?

13. Приведите определение удельной массовой, объемной и мольной теплоемкостей.

14. Что такое истинная и средняя теплоемкости. Напишите уравнение количества теплоты через среднюю теплоемкость.

15. Приведите уравнение работы в произвольном процессе и покажите, что работа является функцией процесса.

16. Приведите определение идеального и реального газа. Опишите основные законы идеальных газов.

17. Приведите определение удельной газовой постоянной и универсальной газовой постоянной, в каких единицах они выражаются и каков их физический смысл.

18. Что такое теплоемкость при постоянном давлении и теплоемкость при постоянном объеме?

19. Почему теплоемкость газа при постоянном давлении больше теплоемкости при постоянном объеме?

20. Изобразите в диаграммах РV и TS процесс парообразования для водяного пара и объясните характерные области, линии и точки, нанесенные на них.

21. Какие величины связывает между собой уравнение Клапейрона-Клаузиуса?

22. Чем характерны критическая и тройная точки? Каковы значения их параметров для воды?

23. Какой пар называется сухим насыщенным? Изобразите на диаграммах РV и TS обратимый адиабатный процесс расширения перегретого пара до состояния сухого насыщенного пара.

24. Изобразите на диаграммах РV и TS изобарный процесс нагревания влажного насыщенного водяного пара до состояния перегретого пара.

25. Как изменяется теплота парообразования с увеличением давления? Как посчитать теплоту парообразования?

26. Изобразите теоретическую индикаторную диаграмму поршневого компрессора для случая изотермического и адиабатного сжатия. Покажите на ней площади, которыми изображаются работы наполнения, сжатия и выталкивания.

27. Для чего применяется охлаждение компрессора?

28. Изобразите идеальный цикл двигателя внутреннего сгорания с изохорным подводом тепла в РV и TS диаграммах. Отчего зависит к.п.д. этого цикла.

29. Изобразите идеальный цикл двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом тепла в РV и TS диаграммах. Отчего зависит к.п.д. этого цикла?

30. Приведите принципиальную схему паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина, изобразите этот цикл в координатах РV и TS.

31. Как влияют начальные и конечные параметры на термический КПД цикла Ренкина?

32. Изобразите идеальный цикл двигателя внутреннего сгорания с изохорным подводом тепла в РV и TS диаграммах. Отчего зависит к.п.д. этого цикла.

33. Что называется теплофикацией? В чем ее преимущества перед раздельной выработкой тепловой и электрической энергии?

34. Каким параметром оценивают экономичность теплоэлектроцентрали?

35. Принцип работы теплового насоса.

36. Первый закон термодинамики для потока.

37. Цикл газотурбинной установки с подводом теплоты при постоянном объеме.

38. Цикл газотурбинной установки с подводом теплоты при постоянном давлении.

39. Сравнение циклов газотурбинных установок.

40. Сравнение циклов двигателей внутреннего сгорания.

Задача 1. Расчет газовой смеси.

Газовая смесь состоит из нескольких компонентов, содержание которых в смеси задано в процентах по объему (табл.2).

Определить: 1) кажущуюся молекулярную массу смеси; 2) газовую постоянную смеси; 3) средние мольную, объемную и массовую теплоемкости смеси при постоянном давлении в пределах температур от t₁ до t₂ (табл.3).

Таблица 2

Последняя цифра шифра	Компоненты смеси, % по объёму
СО2	О2	N2	СО
				-
				-
				-
				-
		-
		-
		-
		-
		-
		-

Таблица 3

Показатели	Предпоследняя цифра шифра
Температура смеси начальная t1, ºС
Конечная t3, ºС
Продолжение таблицы 3
Показатели	Предпоследняя цифра шифра
Температура смеси начальная t1, ºС
Конечная t3, ºС

Значения средних мольных теплоемкостей компонентов газовой смеси при постоянном давлении в пределах температур от 0ºС до tºC – см. Приложение3.

Ответить письменно на следующий вопрос: как выглядит уравнение первого закона термодинамики применительно к рассмотренному в задаче процессу?

Задача 2. Расчет цикла Карно применительно