Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Другое / Другие методич. материалы / Практическая работа по дисциплине "Техническая термодинамика"

Практическая работа по дисциплине "Техническая термодинамика"

  • Другое

Поделитесь материалом с коллегами:

Практическая работа №1


Тема: Основные параметры состояния вещества

Цель работы: научиться определять основные параметры вещества


Краткие теоретические сведения


Состояние любого вещества, в частности рабочего тела, определяется значениями некоторых величин, которые на­зываются параметрами состояния.

Три из этих параметров — плотность (или об­ратная ей величина удельный объем), давле­ние и температура — являются основными.

Плотность вещества величина, равная отношению его массы к объему. Плотность обычно обозначается грече­ской буквой р (ро). Если массу вещества обозначить через т, а его объем через V, то

р =m/V. (1)

Удельный объем вещества величина, разная отноше­нию объема к его массе; если удельный объем обозначить буквой v, то

v = V/m. (2)

Из уравнения (2) следует, что единицей плотности в СИ является килограмм на кубический метр (кг/м3), а еди­ницей удельного объела — кубический метр на килограмм (М3/кг),

Сопоставляя уравнения (1) и (2), видим, что плот­ность и удельный объем — величины взаимообратные, так как

р v = 1. (3)

Известно, например, что масса воды объемом 1 м3 при температуре 3,9 °С равна 1000 кг, поэтому плотность воды

Объем газообразных тел при большом изменении давле­ния или температуры значительно изменяется, при этом изменяются их плотность и удельный объем. Поэтому, когда говорят о значении удельного объема или плотности газо­образного тела, то указывают давление и температуру, при которых они определены.

В справочной литературе значения удельных объемов и плотностей даются обычно при так называемых нормаль­ных физических условиях, под которыми имеются в виду, давление, равное 101 325 Па (760 мм рт. ст.), и температура 0° С. Параметры состояния в этих условиях обозначаются соответствующей буквой и индексом «н». Например, vB, рн и т. д. В приложении 2 приводятся значения относительной молекулярной массы и плотности некоторых газов при нор­мальных физических условиях.


Давление величина, равная отношению силы, равно­мерно распределенной по нормальной к ней поверхности, к площади этой поверхности:

р = F/ls, (4)

где р - давление; Fсила, действующая на поверхность; s — площадь поверхности, нормальной.(т. е. перпендикуляр­ной) к силе.

Так как в СИ единица силы — ньютон (Н), а единица площади — квадратный метр (м2), то единицей давления в СИ является ньютон на квадратный метр (Н/м2). Эта едини­ца получила специальное наименование паскаль (Па).

При решении технических задач часто применяют крат­ные единицы от паскаля: мегапаскаль (МПа), равный 11*106Па, и килопаскаль (кПа), равный 1*103 Па.

До введения Международной системы единиц применя­ли единицы давления: килограмм-силу на квадратный сан­тиметр (кгс/см2), миллиметр водяного столба (мм вод. ст.), миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.) и др.


Задания


Задание 1: В пусковом баллоне дизеля вместимостью 0,3 м3 содержится воздух, плотность которого 2,86 кг/м8. Определить массу воздуха в баллоне.

Задание 2: . Диаметр днища коллектора водотрубного котла d = 1,2 м. Давление пара в котле р = 2,5 МПа. Найти силу, дейст­вующую на днище коллектора котла изнутри.

Задание 3: Выразить в единицах СИ давления 367,7 и 882,6 мм рт. ст. и 300 мм вод. ст.














Пример 2.1.

Решение. Массу воздуха определим из уравнения (2.1):

m = ру == 2,86-0,3 кг « 0,86 кг.

Задачи

2.1. В цилиндре при некоторых давлении и температуре со­
держится воздух объемом 0,6 м3 и массой 0,72 кг. Найти его плот­
ность.

Ответ: 1,2 кг/м3.

2.2. Найти массу газа объемом 0,5 м3, если известно, что плот­
ность его равна 1,05 кг/м3.

Ответ: 0,525 кг.

2.3. Найти объем газа, если масса его 3 кг, а плотность 0,95 кг/м3.

Ответ: 3,16 м3.

§ 2.2. Давление. Единица давления

Пример 2.2. Диаметр днища коллектора водотрубного котла d = 1,2 м. Давление пара в котле р = 2,5 МПа. Найти силу, дейст­вующую на днище коллектора котла изнутри.

Решение. Площадь днища коллектора котла

s = ntfV4 = 0,785d2 = 0,785-1,22 м2 = 1,13 м3.

Сила, действующая на днище коллектора котла изнутри [фор­мула (2.4)]:

F = ps= 2,5-10°-1,13 Н = 2,83 МН.

Пример 2.3. Выразить в единицах СИ давления 367,7 и 882,6 мм рт. ст. и 300 мм вод. ст. Решение

  1. 367,7 мм рт. ст. = 367,7-133 Па я* 48,9-103 Па = 48,9 кПа;

  2. 882,6 мм рт, ст. = 882,6-133 Па» 118 кПа = 0,118 МПа;

  3. 300 мм вод. ст. = 300-9,81 Па я» 2,94 кПа.

Задачи

2.4. В цилиндре дизеля при сгорании топлива давление уве­
личивается до 5,0 МПа. Найти силу, действующую при этом на
крышку цилиндра изнутри, если внутренний диаметр цилиндра
равен 375 мм.

Ответ: 550 кН.

2.5. Выразить давление, равное 100 кПа, в миллиметрах ртут­
ного столба и в метрах водяного столба.

Ответ: 750 мм рт. ст.; 10,2 м вод. ст.

§ 2.3. Давление и разрежение

Допустим, что имеется сосуд, к которому присоединена U-образная трубка с какой-нибудь жидкостью (рис. 2.1). При открытом сосуде давление внутри него, очевидно, рав­но давлению окружающей среды (атмосферного воздуха) р0 и в этом случае жидкость в обоих коленах U-образной

Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Автор
Дата добавления 04.02.2016
Раздел Другое
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров176
Номер материала ДВ-417050
Получить свидетельство о публикации

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх