В ходе выполнения практической работы №3 по варианту 10 (закрытая прокладка, алюминиевая жила, длина 37 м, время работы 11 ч) был проведён расчёт теплового баланса кабеля. Установлено, что при длительном режиме работы допустимый ток для алюминиевого кабеля сечением 10 мм² составляет 38 А, при этом температура жилы не превысит 70 °C — предельно допустимое значение для изоляции из ПВХ пластиката. На основании расчёта выбрана марка кабеля АВВГ 3×10, соответствующая условиям эксплуатации и требованиям нормативных документов....
В ходе практической работы выполнены расчёты сечения силового кабеля для питания асинхронного двигателя АИР100S2.
– Расчётный ток нагрузки составляет 6,3 А.
– Требуемое сечение по току — 2,5 мм².
– Падение напряжения при длине линии 37 м составляет 0,86 %, что не превышает допустимых 5 %.
– Диаметр жилы — 1,78 мм.
– Выбран стандартный кабель марки АВВГ 3×2,5.
...
2. Материальная точка движется вдоль прямой так, что ее ускорение линейно растет и за первые 10 с достигает значения 5 м/с2. Определить в конце десятой секунды: 1) скорость точки; 2) пройденный точкой путь.
22. Две коробки движутся на транспортере, причем первая коробка лежит на ленте транспортера, а вторая - на первой. В результате отключения электроэнергии скорость ленты за 2 с изменилась от 3 м/с до нуля. Масса коробок m1 = m2 = 3 кг. Коэффициент трения между лентой и коробкой μ1 = 0,5, а между коробками μ2 = 0,13. Найти перемещение коробок друг относительно друга и относительно ленты транспортера.
42. Вычислить, какая энергия выделится, если период вращения Земли увеличится вдвое. Масса Земли m = 5,98*1024 кг, радиус R = 6370 км.
62. Какой газ при давлении p = 0,808 МПа и температуре T = 240 К имеет плотность ρ = 0,81 кг/м3?
82. Сколько теплоты пройдет через площадь поверхности S = 1 м2 песка за время τ = 1 ч, если температура на его поверхности t1 = 20°C, а на глубине Δx = 0,5 м - t2 = 10°С?
104. На каком расстоянии друг от друга следует поместить два одноименных точечных заряда в воде, чтобы они отталкивались с такой же силой, с какой эти заряды отталкиваются в вакууме на расстоянии r = 9 см?
124. Два элемента с одинаковыми ЭДС ξ = 1,6 В и внутренними сопротивлениями r1 = 0,2 Ом и r2 = 0,8 Ом соединены параллельно и включены во внешнюю цепь, сопротивление которой R = 0,64 Ом. Найти силу тока в цепи.
154. Напряженность магнитного поля на оси кругового контура на расстоянии 3 см от его плоскости равна 12,7 А/м. Радиус контура 4 см. Найти силу тока в контуре.
174. Проволочное кольцо сопротивлением r = 5 Ом включено в цепь так, что разность потенциалов на его концах U = 3 В. Индукция магнитного поля в центре кольца В = 3 мкТл. Определить радиус кольца.
194. Магнитный поток Ф = 10-2 Вб пронизывает замкнутый контур. Определить среднее значение ЭДС индукции, которая возникает в контуре, если магнитный поток изменится до нуля за время t = 0,001 с.
220. Максимум излучательности энергии с поверхности поля соответствует длине волны λ = 960 мкм. Определить температуру поверхности поля, принимая его за черное тело.
242. При радиометрических исследованиях в навеске почвы обнаружен стронций Sr, активность которого а = 107 Бк. Какова масса стронция в навеске? Период полураспада T1/2 = 27,7 года.
Список использованной литературы
...
Задача 1.
Азот массой 1 кг при начальных параметрах p1 и t1 расширяется до давления p2 по изохоре, изобаре, изотерме, адиабате и политропе. Найти начальные и конечные параметры V1, V2, T2 и работу расширения l для указанных процессов. Изобразить процессы графически на pV-диаграмме и показать на ней работу. Принять показатель k= 1,41 (адиабаты); n=1,2 (политропы). Значения названных величин принять согласно выбранному варианту.
Вариант 6
p1,MПa 0,9
t1,oC 160
p2,MПа 0,1
Дано: m=1 кг p_1=0,9∙〖10〗^6 Па T_1=433 K p_2=0,1∙〖10〗^6 Па
k=1,41 n=1,2
Найти: V_1 V_2 t_2 l
Задача 2.
Паросиловая установка работает по циклу Ренкина. Давление p1 температура t1 пара на входе в турбину и давление в конденсаторе pK приведены в таблице. Определить влажность пара за последней ступенью турбины и термический коэффициент полезного действия в идеальном цикле. Изобразить цикл в диаграммах pV, TS, iS. Каким образом можно уменьшить влажность пара за последней ступенью турбины?
Вариант 6
p1,MПa 9
t1,oC 500
pK, кПа 4
Дано: p_1=9 МПа t_1=500 0C p_K=4 кПа
Найти: φ_2 〖 η〗_t
Задача 3.
Определить скорость истечения водяного пара из сопла и изобразить процесс истечения в координатах iS, если заданы начальные значения давления p1, температуры t1 и давления за соплом p2, скоростной коэффициент φ. Скоростью пара на входе в сопло пренебречь. Критическое отношение давлений p2к/p1=0,546.
Вариант 6
p1, МПа 12,8
t1, 0C 565
p2, кПа 4
φ 0,96
Дано: p_1=12,8 МПа t_1=565 0C p_K=4 кПа φ=0,96 p2к/p1=0,546
Найти: w_суж
Задача 4.
Конденсационная электрическая станция имеет установленную мощность Р МВт и работает на топливе с тепловым эквивалентом Э. Число часов использования установленной мощности составляет Ту часов. Удельный расход условного топлива равен bykx кг/(кВт.ч). Расход электрической энергии на собственные нужды 5% от количества выработанной электроэнергии. Определить коэффициенты полезного действия станции брутто и нетто. Численные значения названных величин даны в таблице.
Вариант 6
P 48
Ту 6565
bykx 0,35
Э 0,59
Дано: P=48 МВт T_У=6565 час. b_kx^y=0,35 кг/(кВт.ч) Э=0,59
Найти: η_бр^КЭС η_нет^КЭС
Задача 5.
Теплоэлектроцентраль имеет установленную мощность Р, МВт и работает на топливе с тепловым эквивалентом Э и коэффициентом использования установленной мощности kм. Удельный расход условного топлива на выработку 1 кВт.ч электроэнергии равен byэтец кг/(кВт.ч). Удельный расход условного топлива на выработку 1 МДж теплоты равен byqтец кг/(МДж). Количество тепловой энергии, отпускаемой потребителям, составляет 70 % от количества выработанной электроэнергии. Определить коэффициент полезного действия станции брутто. Численные значения названных величин даны в таблице.
Вариант 6
P 48
kм 0,65
byэтэц 0,35
byqтэц 0,03
Э 0,59
Дано: P=48 МВт k_M=0,65 b_эТЭЦ^y=0,35 кг/(кВт.ч)
b_qТЭЦ^y=0,03 кг/МДж Э=0,59
Найти: η_ТЭЦбр
Задача 6.
Трубка из нержавеющей стали толщиной 5 мм обогревается электрическим током путем непосредственного включения в электрическую цепь. Вся теплота, выделяемая в стенке трубки, отводится через внутреннюю поверхность трубки. Вычислить объемную производительность источника теплоты и перепад температуры в стенке трубки, если по трубке проходит ток I А. Удельное сопротивление и коэффициент теплопроводности стали соответственно ρ=0,85 Ом·мм2/м, λ=18,6 Вт/(м·ºС). Задачу иллюстрировать графиком изменения температуры в слое материала.
Вариант 6
I, А 230
Дано: δ=0,005 м I=230 A ρ=0,85 Ом·мм2/м λ=18,6 Вт/(м·ºС).
Найти: q_V Δt
Задача 7.
Вычислить допустимую силу тока для медного провода толщиной δ1 мм, покрытого резиновой изоляцией δ2=1 мм, при условии, что максимальная температура на внутренней поверхности изоляции должна быть не более 60 °С, а на внешней – не более 40 °С. Коэффициент теплопроводности резины λ=0,15 Вт/(м·°С). Электрическое сопротивление медного провода Rl =0,005 Ом/м. Задачу иллюстрировать графиком изменения температуры в слоях материалов.
Вариант 6
δ1, мм 1
Дано: δ_1=1 мм δ_2=1 мм 〖 t〗_1=〖60〗^0C 〖 t〗_2=〖40〗^0C
R_l=0,005 Ом/м λ=0,15 Вт/(м·ºС)
Найти: I
Задача 8.
Определить температуру провода электрического нагревателя, если его диаметр и длина соответственно равны d=0,5 мм, l=2,5 м. Степень черноты поверхности провода α=0,9; а температура окружающей арматуры t ºС. Мощность, потребляемая электронагревателем, равна Р кВт. Конвективным теплообменом пренебречь.
Вариант 6
t, ºС 20
Р, кВт 0,7
Дано: d=5∙〖10〗^(-4) м l=2,5 м α_1=0,9 P=700 Вт t_2= 〖20〗^0C
Найти: t_1
Задача 9.
Диаметр вольфрамовой спирали в лампе накаливания d мм, длина спирали l м. При включении лампы в сеть напряжением U=220 В, через спираль протекает ток I А. Найти температуру спирали при излучении лампой теплоты. Степень черноты вольфрамовой нити а=0,31.
Вариант 6
d, мм 0,03
l, м 4,5
I, А 0,6
Дано: d=3∙〖10〗^(-5) м l=4,5 м U=220 B I=0,6 A α=0,31
Найти: T
Задача 10.
Вычислить степень черноты вольфрамовой проволоки d=3 мм и длиной l=200 мм, если для поддержания температуры t1 ºС в муфельной печи тратится электрическая мощность Р Вт. Поверхность печи, в которую помещена проволока, велика по сравнению с поверхностью проволоки. Температура поверхности печи поддерживается постоянной и равной t2=20 ºС.
Вариант 6
t1, ºС 1500
Р, Вт 235
Дано: d=3∙〖10〗^(-3) м l=0,2 м t_1= 〖1500〗^0C P=235 Вт t_2= 〖20〗^0C
Найти: ε_1
Задача 11.
Электропровод диаметром d1 мм имеет температуру tст1 =70 °С и охлаждается потоком воздуха, который имеет температуру tж=15 ºС. Коэффициент теплоотдачи от поверхности провода воздуху α1 Вт/(м2·°С). Определить температуру стенки tст/1 которую будет иметь провод, если покрыть его каучуковой изоляцией, а силу тока в проводе оставить неизменной. Коэффициент теплопроводности каучука λи=0,15 Вт/(м·°С). Коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к воздуху αи=8 Вт/(м2·°С). Задачу иллюстрировать графиком изменения температуры в слоях материалов.
Вариант 6
d1, мм 3,0
α1, Вт/(м2·ºС) 17
Дано: d_1=3,0 мм 〖 t〗_CT1=〖70〗^0C 〖 t〗_Ж=〖15〗^0C
α_1=17 Вт/(м2·ºС) λ_И=0,15 Вт/(м·ºС) α_И=8 Вт/(м2·ºС)
Найти: t_CT1^/
Задача 12.
ТЭЦ отдает на производственные нужды предприятию Dпp кг/ч пара при p=0,7 МПа и x=0,95. Предприятие возвращает конденсат в количестве 60 % от Dпp при температуре tвозв.к=70 °С. Потери конденсата покрываются химически очищенной водой, имеющей температуру tхим=90 °С. Сколько кг топлива в час нужно было бы сжечь в топке парогенератора, работающего с КПД ηпр=0,80, если бы этот парогенератор специально вырабатывал пар для нужд предприятия и если теплота сгорания топлива Qнр =7165 ккал/кг? Задачу решить, используя h,s-диаграмму.
Вариант 6
Dпр, кг/ч 2060
Дано: D_пр =2060 кг/ч 〖D_конд =0,6∙D〗_пр p=0,7 МПа x=0,95
〖 t〗_возвк=〖70〗^0C 〖 t〗_хим=〖90〗^0C ηпр=0,80 Qнр =7165 ккал/кг
Найти: В
Задача 13.
По трубе диаметром d1/d2 мм движется сухой насыщенный водяной пар. Для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду трубу необходимо изолировать. Целесообразно ли использовать для изоляции асбест с λ=0,11 Вт/(м·°С), если коэффициент теплоотдачи с внешней поверхности изоляции в окружающую среду α Вт/(м2·°С).
Вариант 6
d1/d2, мм 30/32
α, Вт/(м2·ºС) 13
Дано: d_1/d_2 =30/32 λ=0,11 Вт/(м·°С) α=13 Вт/(м2·ºС)
Задача 14.
Вода со скоростью w м/с движется в трубке диаметром 15 мм и длиной 2 м. Температура стенки трубы tст=70 ºС. Какая температура будет на выходе из трубки, если на входе она имеет температуру tж ºС.
Вариант 6
w, м/с 2,0
tж, ºС 10
Дано: w=2,0 м/с d=0,015 м l=2 м t_Ж1= 〖10〗^0 С t_СТ= 〖70〗^0 С
Найти: t_Ж2
Задача 15.
Железный электропровод диаметром d=10 мм охлаждается поперечным потоком воздуха, скорость и средняя температура которого соответственно равны w м/с и tж ºС. Определить коэффициент теплоотдачи поверхности провода и допустимую силу тока в электропроводе при условии, что температура провода не должна превышать tст=95 ºС. Удельное сопротивление провода ρ=0,098 Ом·мм2/м.
Вариант 6
w, м/с 6
tж, ºС 19
Дано: d=0,01 м w=6 м/c 〖 t〗_Ж=〖19〗^0C 〖 t〗_СТ=〖95〗^0C
ρ=0,098 Ом·мм2/м
Найти: α I
Задача 16.
Стенка из шлакобетона длиной 20 м, высотой 35 м и толщиной 0,5 м имеет теплопроводность λ Вт/(м·ºС). Температура на внутренней поверхности стенки t1 ºС, а на внешней – 10ºС. Определить плотность теплового потока и тепловой поток, а также количество теплоты, проникающей через стенку в сутки. Задачу иллюстрировать графиком изменения температуры в слое материала.
Вариант 6
t1, ºС 20
λ, Вт/(м·ºС) 0,9
Дано: l=20 м h=35 м δ=0,5 м 〖 t〗_1=〖20〗^0C 〖 t〗_2=〖10〗^0C
λ=0,9 Вт/(м·ºС)
Найти: q Q Q_сут
Задача 17.
Воздух в количестве 1 кг политропно расширяется от 12 до 2 атм., причем объем его увеличился в 4 раза; начальная температура воздуха равна t1 °C. Определить показатель политропы, начальный и конечный объемы, конечную температуру и работу расширения. Процесс расширения иллюстрировать в p-v и T-S диаграммах.
Вариант 6
t1, ºС 130
Дано: m=1 кг p_1=12∙〖10〗^5 Па p_2=2∙〖10〗^5 Па V_2/V_1 =4 T_1=403 K
Найти: 〖n V〗_1 V_2 T_2 l
Задача 18.
В машине вследствие плохой смазки происходит нагревание 200 кг стали на t ºС в течение τ мин. Определить вызванную этим потерю мощности машины. Теплоемкость стали принять равной 0,46 кДж/(кг·град).
Вариант 6
t, ºС 65
τ, мин. 45
Дано: m=200 кг Δt= 〖65〗^0 С τ=2700 c c=460 Дж/(кг·град)
Найти: P_ПОТ
Задача 19.
Воздух в количестве 6 м3 при давлении р1 бар и температуре t1=25ºС нагревается при постоянном давлении до t2 ºС. Определить количество подведенного к воздуху тепла, считая, что cрт=0,996 кДж/(кг·К).
Вариант 6
р1, бар 5,0
t2, ºС 220
Дано: V_1=6 м3 p_1= 5,0∙〖10〗^5 Па=const T_1= 298 К T_2= 493 К
〖 c〗_pm=996 Дж/(кг·К)
Найти: Q
Задача 20.
Рассчитать радиационный тепловой поток, испускаемый в пространство верхней поверхностью горизонтальной квадратной плоской пластины размерами 2×2 м с температурой t ºС и степенью черноты α.
Вариант 6
t, ºС 220
α 0,65
Дано: F=2∙2 м2 t= 〖220〗^0C α= 0,65
Найти: Q
...
Задача 1.
Азот массой 1 кг при начальных параметрах p1 и t1 расширяется до давления p2 по изохоре, изобаре, изотерме, адиабате и политропе. Найти начальные и конечные параметры V1, V2, T2 и работу расширения l для указанных процессов. Изобразить процессы графически на pV-диаграмме и показать на ней работу. Принять показатель k= 1,41 (адиабаты); n=1,2 (политропы). Значения названных величин принять согласно выбранному варианту.
Вариант 9
p1,MПa 1,4
t1,oC 250
p2,MПа 0,3
Дано: m=1 кг p_1=1,4∙〖10〗^6 Па T_1=523 K p_2=0,3∙〖10〗^6 Па k=1,41 n=1,2
Найти: V_1 V_2 t_2 l
Задача 2.
Паросиловая установка работает по циклу Ренкина. Давление p1 температура t1 пара на входе в турбину и давление в конденсаторе pK приведены в таблице. Определить влажность пара за последней ступенью турбины и термический коэффициент полезного действия в идеальном цикле. Изобразить цикл в диаграммах pV, TS, iS. Каким образом можно уменьшить влажность пара за последней ступенью турбины?
Вариант 9
p1,MПa 12
t1,oC 550
pK, кПа 3
Дано: p_1=12 МПа t_1=550 0C p_K=3 кПа
Найти: φ_2 〖 η〗_t
Задача 3.
Определить скорость истечения водяного пара из сопла и изобразить процесс истечения в координатах iS, если заданы начальные значения давления p1, температуры t1 и давления за соплом p2, скоростной коэффициент φ. Скоростью пара на входе в сопло пренебречь. Критическое отношение давлений p2к/p1=0,546.
Вариант 9
p1, МПа 8,8
t1, 0C 500
p2, кПа 3
φ 0,97
Дано: p_1=8,8 МПа t_1=500 0C p_K=3 кПа φ=0,97 p2к/p1=0,546
Найти: w_суж
Задача 4.
Конденсационная электрическая станция имеет установленную мощность Р МВт и работает на топливе с тепловым эквивалентом Э. Число часов использования установленной мощности составляет Ту часов. Удельный расход условного топлива равен bykx кг/(кВт.ч). Расход электрической энергии на собственные нужды 5% от количества выработанной электроэнергии. Определить коэффициенты полезного действия станции брутто и нетто. Численные значения названных величин даны в таблице.
Вариант 9
P 900
Ту 6315
bykx 0,34
Э 0,97
Дано: P=900 МВт T_У=6315 час. b_kx^y=0,34 кг/(кВт.ч) Э=0,97
Найти: η_бр^КЭС η_нет^КЭС
Задача 5.
Теплоэлектроцентраль имеет установленную мощность Р МВт и работает на топливе с тепловым эквивалентом Э и коэффициентом использования установленной мощности kм. Удельный расход условного топлива на выработку 1 кВт.ч электроэнергии равен byэтец кг/(кВт.ч). Удельный расход условного топлива на выработку 1 МДж теплоты равен byqтец кг/(МДж). Количество тепловой энергии, отпускаемой потребителям, составляет 70 % от количества выработанной электроэнергии. Определить коэффициент полезного действия станции брутто. Численные значения названных величин даны в таблице.
Вариант 9
P 200
kм 0,73
byэтэц 0,34
byqтэц 0,03
Э 0,97
Дано: P=200 МВт k_M=0,73 b_эТЭЦ^y=0,34 кг/(кВт.ч)
b_qТЭЦ^y=0,03 кг/МДж Э=0,97
Найти: η_ТЭЦбр
Задача 6.
Трубка из нержавеющей стали толщиной 5 мм обогревается электрическим током путем непосредственного включения в электрическую цепь. Вся теплота, выделяемая в стенке трубки, отводится через внутреннюю поверхность трубки. Вычислить объемную производительность источника теплоты и перепад температуры в стенке трубки, если по трубке проходит ток I А. Удельное сопротивление и коэффициент теплопроводности стали соответственно ρ=0,85 Ом·мм2/м, λ=18,6 Вт/(м·ºС). Задачу иллюстрировать графиком изменения температуры в слое материала.
Вариант 9
I, А 260
Дано: δ=0,005 м I=260 A ρ=0,85 Ом·мм2/м λ=18,6 Вт/(м·ºС).
Найти: q_V Δt
Задача 7.
Вычислить допустимую силу тока для медного провода толщиной δ1 мм, покрытого резиновой изоляцией δ2=1 мм, при условии, что максимальная температура на внутренней поверхности изоляции должна быть не более 60 °С, а на внешней – не более 40 °С. Коэффициент теплопроводности резины λ=0,15 Вт/(м·°С). Электрическое сопротивление медного провода Rl =0,005 Ом/м. Задачу иллюстрировать графиком изменения температуры в слоях материалов.
Вариант 9
δ1, мм 4
Дано: δ_1=4 мм δ_2=1 мм 〖 t〗_1=〖60〗^0C 〖 t〗_2=〖40〗^0C
R_l=0,005 Ом/м λ=0,15 Вт/(м·ºС)
Найти: I
Задача 8.
Определить температуру провода электрического нагревателя, если его диаметр и длина соответственно равны d=0,5 мм, l=2,5 м. Степень черноты поверхности провода α=0,9; а температура окружающей арматуры t ºС. Мощность, потребляемая электронагревателем, равна Р кВт. Конвективным теплообменом пренебречь.
Вариант 9
t, ºС 23
Р, кВт 1,0
Дано: d=5∙〖10〗^(-4) м l=2,5 м α_1=0,9 P=1000 Вт t_2= 〖23〗^0C
Найти: t_1
Задача 9.
Диаметр вольфрамовой спирали в лампе накаливания d мм, длина спирали l м. При включении лампы в сеть напряжением U=220 В, через спираль протекает ток I А. Найти температуру спирали при излучении лампой теплоты. Степень черноты вольфрамовой нити а=0,31.
Вариант 9
d, мм 0,06
l, м 7,5
I, А 1,2
Дано: d=6∙〖10〗^(-5) м l=7,5 м U=220 B I=1,2 A α=0,31
Найти: T
Задача 10.
Вычислить степень черноты вольфрамовой проволоки d=3 мм и длиной l=200 мм, если для поддержания температуры t1 ºС в муфельной печи тратится электрическая мощность Р Вт. Поверхность печи, в которую помещена проволока, велика по сравнению с поверхностью проволоки. Температура поверхности печи поддерживается постоянной и равной t2=20 ºС.
Вариант 9
t1, ºС 1850
Р, Вт 680
Дано: d=3∙〖10〗^(-3) м l=0,2 м t_1= 〖1850〗^0C P=680 Вт t_2= 〖20〗^0C
Найти: ε_1
Задача 11.
Электропровод диаметром d1 мм имеет температуру tст1 =70 °С и охлаждается потоком воздуха, который имеет температуру tж=15 ºС. Коэффициент теплоотдачи от поверхности провода воздуху α1 Вт/(м2·°С). Определить температуру стенки tст/1 которую будет иметь провод, если покрыть его каучуковой изоляцией, а силу тока в проводе оставить неизменной. Коэффициент теплопроводности каучука λи=0,15 Вт/(м·°С). Коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к воздуху αи=8 Вт/(м2·°С). Задачу иллюстрировать графиком изменения температуры в слоях материалов.
Вариант 9
d1, мм 1,0
α1, Вт/(м2·ºС) 20
Дано: d_1=1,0 мм 〖 t〗_CT1=〖70〗^0C 〖 t〗_Ж=〖15〗^0C
α_1=20 Вт/(м2·ºС) λ_И=0,15 Вт/(м·ºС) α_И=8 Вт/(м2·ºС)
Найти: t_CT1^/
Задача 12.
ТЭЦ отдает на производственные нужды предприятию Dпp кг/ч пара при p=0,7 МПа и x=0,95. Предприятие возвращает конденсат в количестве 60 % от Dпp при температуре tвозв.к=70 °С. Потери конденсата покрываются химически очищенной водой, имеющей температуру tхим=90 °С. Сколько кг топлива в час нужно было бы сжечь в топке парогенератора, работающего с КПД ηпр=0,80, если бы этот парогенератор специально вырабатывал пар для нужд предприятия и если теплота сгорания топлива Qнр =7165 ккал/кг? Задачу решить, используя h,s-диаграмму.
Вариант 9
Dпр, кг/ч 2090
Дано: D_пр =2090 кг/ч 〖D_конд =0,6∙D〗_пр p=0,7 МПа x=0,95
〖 t〗_возвк=〖70〗^0C 〖 t〗_хим=〖90〗^0C ηпр=0,80 Qнр =7165 ккал/кг
Найти: В
Задача 13.
По трубе диаметром d1/d2 мм движется сухой насыщенный водяной пар. Для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду трубу необходимо изолировать. Целесообразно ли использовать для изоляции асбест с λ=0,11 Вт/(м·°С), если коэффициент теплоотдачи с внешней поверхности изоляции в окружающую среду α Вт/(м2·°С).
Вариант 9
d1/d2, мм 40/43
α, Вт/(м2·ºС) 16
Дано: d_1/d_2 =40/43 λ=0,11 Вт/(м·°С) α=16 Вт/(м2·ºС)
Задача 14.
Вода со скоростью w м/с движется в трубке диаметром 15 мм и длиной 2 м. Температура стенки трубы tст=70 ºС. Какая температура будет на выходе из трубки, если на входе она имеет температуру tж ºС.
Вариант 9
ω, м/с 3,5
tж, ºС 5
Дано: w=3,5 м/с d=0,015 м l=2 м t_Ж1= 5^0 С t_СТ= 〖70〗^0 С
Найти: t_Ж2
Задача 15.
Железный электропровод диаметром d=10 мм охлаждается поперечным потоком воздуха, скорость и средняя температура которого соответственно равны ω м/с и tж ºС. Определить коэффициент теплоотдачи поверхности провода и допустимую силу тока в электропроводе при условии, что температура провода не должна превышать tст=95 ºС. Удельное сопротивление провода ρ=0,098 Ом·мм2/м.
Вариант 9
ω, м/с 9
tж, ºС 22
Дано: d=0,01 м w=9 м/c 〖 t〗_Ж=〖22〗^0C 〖 t〗_СТ=〖95〗^0C
ρ=0,098 Ом·мм2/м
Найти: α I
Задача 16.
Стенка из шлакобетона длиной 20 м, высотой 35 м и толщиной 0,5 м имеет теплопроводность λ Вт/(м·ºС). Температура на внутренней поверхности стенки t1 ºС, а на внешней – 10ºС. Определить плотность теплового потока и тепловой поток, а также количество теплоты, проникающей через стенку в сутки. Задачу иллюстрировать графиком изменения температуры в слое материала.
Вариант 9
t1, ºС 23
λ, Вт/(м·ºС) 0,97
Дано: l=20 м h=35 м δ=0,5 м 〖 t〗_1=〖23〗^0C 〖 t〗_2=〖10〗^0C
λ=0,97 Вт/(м·ºС)
Найти: q Q Q_сут
Задача 17.
Воздух в количестве 1 кг политропно расширяется от 12 до 2 атм., причем объем его увеличился в 4 раза; начальная температура воздуха равна t1 °C. Определить показатель политропы, начальный и конечный объемы, конечную температуру и работу расширения. Процесс расширения иллюстрировать в p-v и T-S диаграммах.
Вариант 9
t1, ºС 136
Дано: m=1 кг p_1=12∙〖10〗^5 Па p_2=2∙〖10〗^5 Па V_2/V_1 =4 T_1=409 K
Найти: 〖n V〗_1 V_2 T_2 l
Задача 18.
В машине вследствие плохой смазки происходит нагревание 200 кг стали на t ºС в течение τ мин. Определить вызванную этим потерю мощности машины. Теплоемкость стали принять равной 0,46 кДж/(кг·град).
Вариант 9
t, ºС 38
τ, мин. 18
Дано: m=200 кг Δt= 〖38〗^0 С τ=1080 c c=460 Дж/(кг·град)
Найти: P_ПОТ
Задача 19.
Воздух в количестве 6 м3 при давлении р1 бар и температуре t1=25ºС нагревается при постоянном давлении до t2 ºС. Определить количество подведенного к воздуху тепла, считая, что cрт=0,996 кДж/(кг·К).
Вариант 9
р1, бар 3,8
t2, ºС 210
Дано: V_1=6 м3 p= 3,8∙〖10〗^5 Па=const T_1= 298 К T_2= 483 К
〖 c〗_pm=996 Дж/(кг·К)
Найти: Q
Задача 20.
Рассчитать радиационный тепловой поток, испускаемый в пространство верхней поверхностью горизонтальной квадратной плоской пластины размерами 2×2 м с температурой t ºС и степенью черноты α.
Вариант 9
t, ºС 160
α 0,8
Дано: F=2∙2 м2 t= 〖160〗^0C α= 0,8
Найти: Q
...
