Газовые циклы: лист заданий с ответами

Бесплатный лист заданий для печати по теме «Газовые циклы»: 6 задач от простых до экзаменационного уровня, с ответами. Распечатайте его или сохраните как PDF.

Новый лист заданийЗаниматься онлайн с подсказками

Для преподавателей: можно бесплатно печатать, копировать и использовать на занятиях. Каждый новый лист содержит новые значения и собственные ответы. Будем благодарны за ссылку на ExamProblems на странице вашего курса.

Имя: ____________________   Дата: ____________

1.Лёгкая
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Отто имеет степень сжатия 10,5. В начале сжатия температура воздуха 305 K, а наибольшая температура в цикле 1600 K. Используйте допущения холодного воздушного стандарта: воздух — идеальный газ с постоянными теплоёмкостями, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) и cv = 0,718 kJ/(kg·K). Найдите полезную работу w на килограмм воздуха, в kJ/kg.

r = 10,5T1 = 305 KT3 = 1600 Kk = 1,4cv = 0,718 kJ/(kg·K)
w = kJ/kg
2.Лёгкая
vP1234qin​qout​

В идеальном цикле Отто со степенью сжатия 6 воздух поступает на такт сжатия при 25 °C. Используйте допущения холодного воздушного стандарта: воздух — идеальный газ с постоянными теплоёмкостями, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) и cv = 0,718 kJ/(kg·K). Найдите температуру T2 в конце сжатия, в K.

r = 6T1 = 25 °Ck = 1,4
T2 = K
3.Средняя
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Дизеля имеет степень сжатия r = 15 и степень предварительного расширения rc = v₃/v₂ = 2,5. В начале сжатия температура воздуха 320 K. Используйте допущения холодного воздушного стандарта: воздух — идеальный газ с постоянными теплоёмкостями, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) и cv = 0,718 kJ/(kg·K). Найдите температуру T3 в конце подвода теплоты, в K.

r = 15rc = 2,5T1 = 320 Kk = 1,4
T3 = K
4.Средняя
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Дизеля имеет степень сжатия r = 16 и степень предварительного расширения rc = v₃/v₂ = 2,2. В начале сжатия температура воздуха 305 K. Используйте допущения холодного воздушного стандарта: воздух — идеальный газ с постоянными теплоёмкостями, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) и cv = 0,718 kJ/(kg·K). Найдите подведённую теплоту qin на килограмм воздуха, в kJ/kg.

r = 16rc = 2,2T1 = 305 Kk = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
qin = kJ/kg
5.Сложная
vP1234qin​qout​

Газотурбинная установка работает по циклу Брайтона со степенью повышения давления в компрессоре 12. Воздух поступает в компрессор при 300 K, а в турбину — при 1300 K. Изоэнтропный КПД компрессора 88%, турбины 90%. Используйте допущения холодного воздушного стандарта: воздух — идеальный газ с постоянными теплоёмкостями, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) и cv = 0,718 kJ/(kg·K). Найдите полезную работу wnet на килограмм воздуха, в kJ/kg.

rp = 12T1 = 300 KT3 = 1300 Kηc = 88%ηt = 90%k = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg
6.Сложная
vP1234qin​qout​

Газотурбинная установка работает по циклу Брайтона со степенью повышения давления в компрессоре 8. Воздух поступает в компрессор при 310 K, а в турбину — при 1300 K. Обе машины изоэнтропные. Используйте допущения холодного воздушного стандарта: воздух — идеальный газ с постоянными теплоёмкостями, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) и cv = 0,718 kJ/(kg·K). Найдите полезную работу wnet на килограмм воздуха, в kJ/kg.

rp = 8T1 = 310 KT3 = 1300 Kk = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg

Ответы

  1. 1. w = 358,4 kJ/kg
  2. 2. T2 = 610,5 K
  3. 3. T3 = 2363 K
  4. 4. qin = 1115 kJ/kg
  5. 5. wnet = 243,5 kJ/kg
  6. 6. wnet = 332,4 kJ/kg

Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.