10.Смесь идеальных газов задана объемными долями: r_СО2 = 0,4, r₀₂ = 0,35 и r_n2 = 0,25. Общая масса смеси М = 10 кг. В начальном состоянии параметры смеси р₁ = 0,9 МПа и t₁ = 330 °С. В результате адиабатного расширения объем смеси увеличивается до значения V₂ — 7,5 м³. Определить объем смеси в начальном состоянии, температуру и давление смеси в конечном состоянии, работу расширения и изменение внутренней энергии смеси. Считать, что теплоемкость газов не зависит от температуры и определяется по табл. 1 приложения. Определить парциальные давления газов, входящих в смесь, в конечном состоянии. Изобразить процесс в рv- и Ts-диаграммах.

11. Воздух из начального состояния 1 (р₁= 4 МПа и t₁= 1600 °С) изохорно охлаждается до температуры t₂= 200 °С, а затем изотермически сжимается до состояния 3, в котором р₃ = р₁. Показать процесс 1-2-3 в pv- и Ts-диаграммах. Определить значения t, р и v воздуха в точках 1, 2 и 3. Вычислить удельные значения работы, теплоты, изменения внутренней энергии и энтропии воздуха в процессах 1-2, 2-3 и 1-2-3 в целом. Изохорный процесс рассчитать с учетом зависимости теплоемкости воздуха от температуры (см. табл. 2 приложения).

38.Водяной пар с начальными параметрами р₁= 0,005 МПа и t₁— 150 °С сжимается при постоянной температуре и переходит в двухфазное состояние со степенью сухости x₂= 0,9. Определить начальные и конечные параметры пара, удельные количество теплоты и работу сжатия процесса. Показать процесс в рv-, Ts- и hs-диаграммах.

Вещество подчиняется уравнению состояния p(v — b) = RT, где b — постоянная величина. Найти значение энтропии этого вещества при р₁= 20 МПа и t₁ = 0 °С, приняв за начало отсчета значение энтропии в точке р₀= 0,1 МПа и t₀= 0 °С (молекулярная масса µ= 44 кг/кмоль).

11. К соплу парциальной газовой турбины подводятся продукты сгорания топлива с начальными параметрами р₁ = 1,3 МПа и t₁= 550 °С. В сопле давление понижается до p₂= 0,2 МПа. Считая продукты сгорания идеальным газом с R = 280 Дж/(кг - К) и k = 1,33, определить: 1) какой тип сопла применен в турбине; 2) параметры и скорость газа в выходном сечении сопла; 3) расход газа, если минимальный диаметр сопла d_min = 10 мм. Потерями на трение пренебречь.

30.Водяной пар течет по соплу Лаваля, имея на входе в сопло давление р₁= 0,5 МПа, температуру t₁= 470 °С и объемный расход V₁= 1,4 м³/с. Давление пара в выходном сечении сопла р₂ = 0,01 МПа. Приняв для пара Р_кр = 0,55, определить параметры пара и его скорости в критическом и выходном сечениях, а также площади этих сечений. Потерями на трение в сужающейся части сопла пренебречь, а для расширяющейся части сопла принять скоростной коэффициент φ = 0,96.

38.Определить расход охлаждающей воды, а также массовую и объемную (при начальных условиях) подачи одноступенчатого компрессора, в котором по политропе, с показателем n= 1,25 сжимается гелий от давления p₁=0,1 МПа (t₁= 0 °С) до давления р₂ = 0,4 МПа. Теоретическое значение мощности, затрачиваемой на привод компрессора, N = 20 кВт, а вода нагревается в рубашке цилиндра на 15 °С. Изобразить процесс в координатах р, v и T, s.

43.Рассчитать цикл ДВС со смешанным подводом теплоты (цикл Тринклера), если начальные параметры рабочего тела р₁= 0,1 МПа, t₁= 30 °С, степень сжатия е = 10, степень повышения давления λ= 1,5, а отведенное количество теплоты = 600 кДж/кг. Определить параметры в характерных точках цикла, подведенное количество теплоты, работу и термический к. п. д. цикла, а также термический к. п. д. цикла Карно в том же интервале температур. Изобразить цикл в координатах р, v и Т, s. Рабочее тело — воздух.

10.Параметры водяного пара перед конденсационной турбиной: р₁= 24 МПа, t₁ = 560 °С, давление в конденсаторе р₅ = 0,004 МПа. При давлении р₂ = 4 МПа часть пара отбирается для регенеративного подогрева питательной воды в смешивающем подогревателе, а остальная часть поступает в промежуточный перегреватель, где нагревается до температуры 560 °С. При давлении р₄ = 0,2 МПа осуществляется второй отбор пара для регенеративного подогрева воды, который также производится в смешивающем подогревателе. Внутренние относительные к. п. д. групп ступеней турбины до промежуточного перегрева и после него соответственно равны 0,8 и 0,82. Определить внутренний абсолютный к. п. д. цикла. Изобразить процесс расширения пара в турбине и цикл в координатах h, s и T, s.

11.В конденсаторе ТЭЦ, работающей по схеме с ухудшенным вакуумом, поддерживается давление р₂ = 0,12 МПа, а конденсат из него отводится при температуре насыщения. Определить мощность турбины и расход теплоты, направляемой потребителю, если расход пара D = 50 кг/с, а начальные параметры пара р₁ = 3,5 МПа, t₁ = 435 °С. Процесс расширения пара в турбине считать изоэнтропным. Изобразить цикл в координатах h, s и T, s.