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 9,5. В начале сжатия температура воздуха 300 K, а наибольшая температура в цикле 2400 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 = 9,5T1 = 300 KT3 = 2400 Kk = 1,4cv = 0,718 kJ/(kg·K)
w = kJ/kg
2.Лёгкая
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Отто имеет степень сжатия 7. 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 = 7k = 1,4
η = %
3.Средняя
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Дизеля имеет степень сжатия r = 17 и степень предварительного расширения rc = v₃/v₂ = 2. 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 = 17rc = 2k = 1,4
η = %
4.Средняя
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Дизеля имеет степень сжатия r = 16 и степень предварительного расширения rc = v₃/v₂ = 1,5. В начале сжатия температура воздуха 290 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 = 16rc = 1,5T1 = 290 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 290 K, а в турбину — при 1100 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 = 290 KT3 = 1100 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 1200 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 = 1200 Kηc = 82%ηt = 90%k = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg

Ответы

  1. 1. w = 708,3 kJ/kg
  2. 2. η = 54,08 %
  3. 3. η = 62,31 %
  4. 4. T3 = 1319 K
  5. 5. wnet = 255,2 kJ/kg
  6. 6. wnet = 169,6 kJ/kg

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