Часть 1

Газовые смеси и теплоемкости

Цель работы: определение основных параметров газовых смесей и теплоемкостей.

Исходные данные

Газовая смесь задана следующим образом (таблица 1): в массовых и объемных долях процентным составом компонентов смеси (графа 1); давление смеси p_см, бар (графа 2); объем смеси V_см , м³  (графа 3); температура смеси t_см , С; температура для определения истинной теплоемкости смеси t, С (графа 4); интервал температур для определения средней теплоемкости смеси t₁ - t₂, С (графа 5).

Определить:

1. Состав смеси (если по условию задачи задан состав смеси в объемных долях r_i, следует определить дополнительно состав смеси в массовых долях g_i).
2. Газовые постоянные компонентов R_i и смеси R_см, кДж/ кг К.
3. Среднюю молярную массу смеси m_cм через объемные и массовые доли.
4. Парциальные давления компонентов p_i через объемные и массовые доли.
5. Массу смеси m_см , кг и компонентов m_i, кг.
6. Парциальные объемы V_i, м³/кг и плотности r_i, кг/м³.
7. Истинные молярную mс, кДж/кмольК, объемную с^/, кДж/м³К и массовую с, кДж/кгК  теплоемкости при  p=const  и v=const для заданной температуры смеси t, С.
8. Средние молярную mс_ср, объемную с^/_ср  и массовую с_ср теплоемкости для заданного интервала температур.
9. Количество теплоты, необходимое на нагревание (охлаждение) в интервале температур (графа 5) при p=const: количества вещества 2 моль, 5 м³ и 7 кг смеси.

Молекулярные массы и газовые постоянные компонентов смеси определяются по таблице 2.

Истинная и средняя молярные теплоемкости компонентов смеси при p=const  определяются по таблицам 3 и 4.

Результаты расчетов представить в виде расчетных формул и таблицы 5.

Часть 2

Термодинамический цикл

          Цель работы: анализ термодинамических циклов тепловых двигателей и определение основных параметров циклов.

Исходные данные

Задан произвольный цикл, состоящий из четырех последовательно осуществляемых процессов (таблица 6); рабочее тело – 1 кг сухого воздуха; теплоемкость С_p= 1,025 кДж/кгК, газовая постоянная R= 0,287 кДж/кгК.

Определить:

1. Параметры p,v и  T для основных точек цикла (точек пересечения процессов).
2. Показатель политропы n, теплоемкость c, изменения внутренней энергии u, энтальпии i, энтропии s, количество теплоты q, работу L, располагаемую работу L₀   для каждого термодинамического процесса.
3. Количество теплоты q₁, подведенное за цикл, и q₂, отведенное за цикл, работу цикла L_ц, располагаемую работу цикла L_0ц, термический к.п.д. цикла h_t .

Результаты расчетов представить в виде расчетных формул и таблицы 7.

Таблица 7

           ВАРИАНТ 6 (2 ЧАСТЬ)         

  ВАРИАНТ 9 (2 ЧАСТЬ)

  ВАРИАНТ 4 (2 ЧАСТЬ)

     ВАРИАНТ 12 (1 и 2 ЧАСТЬ)

ВАРИАНТ 7 (1 и 2 ЧАСТЬ)

ВАРИАНТ 5 (1 и 2 ЧАСТЬ)