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. В начале сжатия температура воздуха 290 K, а наибольшая температура в цикле 1800 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 = 10T1 = 290 KT3 = 1800 Kk = 1,4cv = 0,718 kJ/(kg·K)
w = kJ/kg
2.Лёгкая
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Отто имеет степень сжатия 6,5. 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 его термический КПД η в процентах.

r = 6,5k = 1,4
η = %
3.Средняя
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Дизеля имеет степень сжатия r = 14 и степень предварительного расширения rc = v₃/v₂ = 2,5. В начале сжатия температура воздуха 310 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 = 14rc = 2,5T1 = 310 Kk = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
qin = kJ/kg
4.Средняя
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Дизеля имеет степень сжатия r = 15 и степень предварительного расширения rc = v₃/v₂ = 1,5. В начале сжатия температура воздуха 295 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 = 1,5T1 = 295 Kk = 1,4
T3 = K
5.Сложная
vP1234qin​qout​

Газотурбинная установка работает по циклу Брайтона со степенью повышения давления в компрессоре 15. Воздух поступает в компрессор при 310 K, а в турбину — при 1400 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 = 15T1 = 310 KT3 = 1400 Kk = 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 10. Воздух поступает в компрессор при 310 K, а в турбину — при 1500 K. Изоэнтропный КПД компрессора 82%, 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 = 10T1 = 310 KT3 = 1500 Kηc = 82%ηt = 90%k = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg

Ответы

  1. 1. w = 463,1 kJ/kg
  2. 2. η = 52,7 %
  3. 3. qin = 1343 kJ/kg
  4. 4. T3 = 1307 K
  5. 5. wnet = 394,1 kJ/kg
  6. 6. wnet = 300,4 kJ/kg

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