Задания для практической работы.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5.
ТЕМА: «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПАРА».
ЦЕЛЬ: Научиться определять основные параметры пара и законы идеального газа. Понять в чем их отличие.
МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.
1. Методические указания по выполнению работы.
- Справочная литература по ОП 06 «Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики»
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
1. Повторите теоретические положения по теме практической работы.
2. Изучите пример оформления задания.
3. Ознакомитесь с индивидуальным заданием.
4. Решите поставленные задачи.
5. Сделайте выводы о проделанной работе.
6. Оформите отчет и ответьте на контрольные вопросы.
Теоретическая часть
Теплотехника – это наука, изучающая процесс перехода теплоты в механическую работу.
Идеальный газ – это такой газ, в котором молекулы находятся на большом расстоянии друг от друга, не взаимодействуют межу собой.
Основные параметры состояния идеального газа:
1) Давление:
где рб – атмосферное (барометрическое давление Па, мм рт. ст., бар;
ризб – избыточное давление Па, мм рт. ст., бар.
1 бар = 750 мм рт. ст.
2) Температура:
где t– температура по шкале Цельсия 0С.
3) Удельный объем:
где V – объем, занимаемый газом, м3;
m– масса газа, кг;
ρ– плотность газа, кг/м3.
Основные законы идеального газа:
Закон Бойля – Мариотта:
где υ – удельный объем, м3;
|
|
|
р – абсолютное давление, Па, мм рт. ст., бар;
t– температура, 0С, К.
Закон Гей-Люссака:
где υ – удельный объем, м3;
t– температура, К;
р– абсолютное давление, Па, мм рт. ст., бар.
Закон Шарля:
где р– абсолютное давление, Па, мм рт. ст., бар;
υ – удельный объем, м3;
t– температура, К.
Закон Авогадро:
где μ – молярная масса, кг/моль;
р– абсолютное давление, Па, мм рт. ст., бар;
ρ– плотность газа, кг/м3;
t– температура, 0С, К.
Уравнение состояния идеального газа, или уравнение Клайперона:
где V – объем, занимаемый газом, м3;
р– абсолютное давление, Па, мм рт. ст., бар;
ρ– плотность газа, кг/м3;
m– масса газа, кг;
R0 – газовая постоянная, для каждого газа имеет свое значение, Дж/(кг*К);
T– температура, К.
Уравнение Менделеева-Клайперона:
где V – объем, занимаемый газом, м3;
р– абсолютное давление, Па, мм рт. ст., бар;
ρ– плотность газа, кг/м3;
m– масса газа, кг;
μ – молярная масса, кг/моль;
R – универсальная газовая постоянная, R=8,314 Дж/(моль*К);
T– температура, К.
Пример решения задачи:
Вариант 30
Определите, как изменится объем жидкости при повышении температуры от t1 до t2, если изначально объем жидкости составлял V, давление осталось неизменным.
|
|
|
Дано: Решение:
V = 0,8 м3 Так как p = const, то для нахождения изменения объема
t1 = 15 0C мы применим законГей-Люссака: 
t2 = 430C Для этого сначала переведем температуру в Кельвин:
∆V - ? Т1 = 273+15 = 288 К
Т2 = 273+43 = 316 К
Т.к. , то 
Тогда ∆V = V2 – V1 = 0,878 – 0,8 = 0,078 м3
Следовательно, при изменении температуры объем
увеличился на 0,078 м3.
Ответ: ∆V = 0,078 м3
Задания для практической работы.
Основная часть:
№1.Манометр, установленный на паровом котле, показывает давление ризб. Определите давление пара в котле, если атмосферное давление ратм.
№2.В баллоне содержится кислород массой m при давлении p и температуре t1. Вычислите вместимость баллонаV.
№3.Давление воздуха, измеренное ртутным барометром, равно рб при температуре ртути t1. Выразите это давление в барах.
№4. В баллоне объемом V содержится аргон при определенных условиях массой m. Определите плотность и удельный объем аргона при этих условиях.
|
|
|
№5. Резервуар вместимостью V заполнен углекислым газом. Избыточное давление в резервуаре pизб, температура t1, а барометрическое давление pатм. Определите:
а) массу газа
б) вес газа
в) удельный объем газа
№6. Определите, как изменится давление жидкости при повышении температуры от t1 до t2, если изначально давление жидкости составляло p, удельный объем остался неизменным.
Дополнительная часть:
№7. В баллоне объемом V находится гелий под давлением р при температуре t1. После того, как из баллона был израсходован гелий массой m, температура в баллоне понизилась на ∆t. Определите давление p2 гелия, оставшегося в баллоне. Молярная масса гелия μ= 0,004 кг/моль.
Варианты заданий:
| № п/п | p, МПа | ризб, кПа | ратм, кПа | рб, мм рт. ст. | t1, 0С | t2, 0С | ∆ t, 0С | V, м3 | m,кг |
| 1 вариант | 3,9 | 1,4 | 100 | 696 | 20 | 53 | 10 | 1,3 | 0,91 |
| 2 вариант | 10,4 | 2,2 | 94 | 665 | 15 | 49 | 9 | 0,7 | 1,04 |
| 3 вариант | 7,4 | 1,9 | 102 | 655 | 10 | 55 | 7 | 0,9 | 0,6 |
| 4 вариант | 1,4 | 1,6 | 96 | 661 | 15 | 50 | 5 | 0,6 | 0,9 |
| 5 вариант | 10,8 | 1 | 107 | 704 | 30 | 42 | 20 | 1,8 | 0,53 |
| 6 вариант | 3,9 | 1,2 | 119 | 665 | 25 | 44 | 15 | 1,3 | 0,5 |
| 7 вариант | 7,1 | 1,8 | 115 | 671 | 20 | 49 | 9 | 0,8 | 0,99 |
| 8 вариант | 2 | 2,2 | 88 | 697 | 15 | 58 | 8 | 1,4 | 1,03 |
| 9 вариант | 7 | 1,5 | 96 | 670 | 15 | 51 | 7 | 1,5 | 0,82 |
| 10 вариант | 4,3 | 2 | 112 | 689 | 10 | 57 | 5 | 0,8 | 0,62 |
| 11 вариант | 6,3 | 2,2 | 80 | 702 | 25 | 41 | 20 | 0,6 | 0,46 |
| 12 вариант | 7,5 | 0,9 | 114 | 660 | 10 | 55 | 7 | 0,8 | 0,71 |
| 13 вариант | 7,2 | 1,9 | 92 | 692 | 30 | 49 | 17 | 0,7 | 0,75 |
| 14 вариант | 10,5 | 1,4 | 83 | 703 | 10 | 43 | 8 | 0,7 | 0,73 |
| 15 вариант | 1,3 | 1,4 | 107 | 690 | 15 | 54 | 9 | 1,8 | 0,58 |
| 16 вариант | 1,8 | 1,1 | 86 | 660 | 15 | 41 | 4 | 1,2 | 0,66 |
| 17 вариант | 4,6 | 1,2 | 115 | 717 | 25 | 58 | 22 | 1,4 | 1,03 |
| 18 вариант | 3,2 | 1,6 | 106 | 659 | 10 | 57 | 7 | 1,2 | 0,86 |
| 19 вариант | 9,7 | 1,6 | 116 | 681 | 25 | 51 | 11 | 1,1 | 0,76 |
| 20 вариант | 2,7 | 1 | 85 | 647 | 30 | 40 | 10 | 1,8 | 0,89 |
| 21 вариант | 5,3 | 1,5 | 111 | 718 | 30 | 55 | 14 | 1,4 | 0,51 |
| 22 вариант | 9,8 | 1,4 | 90 | 681 | 15 | 54 | 9 | 0,6 | 0,7 |
| 23 вариант | 8,5 | 2,1 | 88 | 652 | 20 | 44 | 14 | 1,3 | 0,8 |
| 24 вариант | 8,6 | 1,7 | 84 | 710 | 25 | 41 | 8 | 1 | 0,56 |
| 25 вариант | 2,5 | 2,3 | 97 | 665 | 30 | 57 | 7 | 1,5 | 0,62 |
| 26 вариант | 4 | 1,5 | 92 | 710 | 15 | 44 | 10 | 1,4 | 0,47 |
| 27 вариант | 2,9 | 1,3 | 83 | 645 | 10 | 58 | 4 | 1,5 | 0,56 |
| 28 вариант | 7,6 | 1,2 | 118 | 685 | 20 | 55 | 19 | 1,8 | 0,59 |
| 29 вариант | 1,3 | 1,3 | 102 | 676 | 30 | 51 | 15 | 1,3 | 0,88 |
| 30 вариант | 10,9 | 1,2 | 106 | 655 | 15 | 43 | 7 | 0,8 | 0,53 |
Отчёт о работе должен содержать название и цель работы, задание (номер варианта), правильно оформленные решения. По результатам работы необходимо сделать выводы.
|
|
|
Контрольные вопросы:
1. Назовите, что изучает теплотехника?
2. Сформулируйте, какой физический смысл лежит в основе термодинамики?
3. Назовите, что такое термодинамическая система?
4. Назовите какие бывают термодинамические состояния?
5. Объясните отличие реального газа от идеального.
6. Назовите какие две температурные шкалы применяют для измерения температуры?
7. Назовите основные параметры состояния идеального газа?
8. Сформулируйте закон Бойля-Мариотта
9. Назовите, что утверждает закон Гей-Люссака?
10. Сформулируйте закон Шарля.
11. Объясните, какие параметры связывают уравнение идеального газа Клайперона?
Список литературы
Основные источники:
1. Гусев, А. А. Основы гидравлики : учебник для СПО / А. А. Гусев. — 2-е изд., испр. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 285 с. — (Серия : Профессиональное образование).
Дополнительные источники:
Брюханов, О.Н Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики : учебник / О.Н. Брюханов [и др.] – М. : ИНФРА-М, 2018. – 254 с. – (Среднее профессиональное образование).
Интернет-ресурсы:
1. http://firing-hydra.ru/index.php?request=list_category&id=546
2. http://firing-hydra.ru/index.php?request=list_category&id=70
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 343; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!