Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

При нагреве какого-либо физического тела от температуры t ₁ до температуры t ₂ ,

Q = m * с * (t₂ - t₁)

где Q - количество тепловой энергии, необходимое для нагрева физического тела, Дж.

m - масса нагреваемого вещества, кг.

с - удельная теплоёмкость материала из которого состоит физическое тело (то есть количество теплоты, необходимое для нагрева 1 кг данного материала), Дж/кг.

t ₁ - начальная температура физического тела, ^оС.

t ₂ - начальная температура физического тела, ^оС.

 

При плавлении (кристаллизации) вещества, температура его остаётся постоянной, пока не завершится структурное преобразование, то есть не будет разрушена (для плавления) или, наоборот, сформирована (для кристаллизации) кристаллическая решётка тела. Т.е. вся подводимая (отводимая) энергия расходуется на изменение агрегатного состояния вещества.

Q = m * l

где Q – кол-во тепловой энергии, необходимое для плавления (кристаллизации) тела, Дж.

M – масса плавящегося (кристаллизуемого) тела, кг.

l - удельная теплота плавления вещества, Дж/кг.

 

Аналогичная ситуация происходит при испарении (конденсации).

Q = M * r

где Q – количество тепловой энергии, необходимое для испарения (конденсации) тела, Дж. 

r – удельная теплота парообразования вещества, Дж/кг.

 

 

Задача № 1.3

В комбинированном водонагревательном котле, имеющем КПД при работе на угле h _угл. сжигается m кг угля с удельной теплотой сгорания H_{u угл}. Вычислить количество тепловой энергии Q_вод., переданное воде, идущей по трубам внутри топки котла.

Данные для решения взять из таблицы 1.2.

Таблица 1.2

Последняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
m , кг	0,50	1,00	1,50	2,00	2,50	3,00	3,50	4,00	4,50	5,00
hугл.	0,90	0,88	0,86	0,84	0,82	0,80	0,78	0,76	0,74	0,72
Предпоследняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Hu угл. , МДж/кг	14,5	15,0	15,5	16,0	16,5	17,0	17,5	18,0	18,5	19,0

 

З а д а ч а № 1.4

Мощность тепловых потерь для отдельного дома составляют в среднем за отопительный период N_Q кВт, длительность отопительного периода составляет T суток. Определить необходимое на зиму количество угля М_угл., либо количество мазута М_мазут.; если удельная теплота сгорания мазута H_{u мазута} = 45 МДж/кг.; КПД котла на мазуте h _мазут., КПД котла на угле взять и H_{u угля}, взять из задачи 1,3

Данные для решения взять из таблицы 1.3.

Таблица 1.3

Последняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
N Q , кВт	2,00	2,50	3,00	3,50	4,00	4,50	5,00	5,50	6,00	6,50
hмазут.	0,92	0,91	0,90	0,89	0,88	0,87	0,86	0,85	0,84	0,83
Предпоследняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Hu угл. , МДж/кг	14,5	15,0	15,5	16,0	16,5	17,0	17,5	18,0	18,5	19,0
Т, суток	170	175	180	185	190	195	200	205	210	215

 

 

З а д а ч а № 1.5

Для предыдущей задачи определить какой вид топлива выгоднее и на какую сумму за весь отопительный период; если цена угля Ц_угля, а цена мазута Ц_мазут . Плотность мазута принять r.

Данные для решения взять из таблицы.

Таблица 1.4

Последняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Цугля, руб./кг	3,40	3,50	3,60	3,70	3,80	3,90	4,00	4,10	4,20	4,30
Предпоследняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Цмазут, руб./литр	4,80	5,00	5,20	5,40	5,60	5,80	6,00	6,20	6,40	6,60
r , кг/м3	920	925	930	935	940	945	950	955	960	965

 

  

 

З а д а ч а № 2.3

Медную монету массой m₁ граммов, имеющую температуру t₁, нагревают до температуры t_{2 .} Найти требуемое количество теплоты Q, если удельная теплоёмкость меди с₁ = 390 Дж/(кг * K).

Данные для решения взять из таблицы.

Таблица 2.1

Последняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
m1 , г	2,25	2,50	2,75	3,00	3,25	3,50	3,75	4,00	4,25	4,50
t1 , oC	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21
Предпоследняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
t2 , oC	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150

З а д а ч а № 2.4

В чашку массой m₁, имеющую температуру t₁, наливают m₂ кг жидкости, имеющей температуру t₂ и удельную теплоёмкость жидкости с₂ = 4200 Дж/(кг * K). Материал чашки имеет удельную теплоёмкость с₁ = 800 Дж/(кг * К). Через некоторое время жидкость и чашка приобретают одинаковую температуру t₃. Вычислить температуру t₃, потерями теплоты в окружающую среду пренебречь.

Данные для решения взять из таблицы.

Таблица 2.2

Последняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
m1, г	80	90	100	110	120	130	140	150	160	170
t 1 , oC	12,0	13,0	14,0	15,0	16,0	17,0	18,0	19,0	20,0	21,0
Предпоследняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
M2, кг	0,125	0,150	0,175	0,200	0,225	0,250	0,275	0,300	0,325	0,350
t2, oC	99,0	98,0	97,0	96,0	95,0	94,0	93,0	92,0	91,0	90,0

 

З а д а ч а № 2.5

В мартеновскую печь загрузили стальной лом, массой m₁ (тонн) имеющий температуру t₁^оС. После чего нагрели его до точки плавления t₂^оС. Затем, стальной лом расплавили и нагрели ещё на t₃^оС выше точки плавления. Найти общее количество тепловой энергии Q, которое потребовалось на выполнение этих металлургических операций. Средняя теплоёмкость лома от t₁ до t₂ равна с₁. Теплота плавления стали l. Средняя теплоёмкость жидкой стали c₂. Потерями в окружающую среду пренебречь.

Данные для решения взять из таблицы. Выполнить график изменения температуры в t,Q-координатах, на миллиметровой бумаге.

Таблица 2.3

Последняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
m1 , тонн	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8
t1 , oC	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21
с1 , Дж/(кг * К)	500	505	510	515	520	525	530	535	540	545
t2 , oC	1465	1470	1475	1480	1485	1490	1495	1500	1505	1510
Предпоследняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
l , Дж/кг	83 000	83 200	83 400	83 600	83 800	84 000	84 200	84 400	84 600	84 800
t3 , oC	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140
с2 , Дж/(кг * К)	760	765	770	775	780	785	790	795	800	805

 

 

З а д а ч а № 3.3

Определить КПД термодинамического процесса h _t, если известно общее количество подведённой тепловой энергии Q и полученная полезная работа L.

Данные для решения взять из таблицы

Таблица 3.1

Последняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Q, кДж	2,50	2,60	2,70	2,80	2,90	3,00	3,10	3,20	3,30	3,40
Предпоследняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
L, Дж	1 950	1 900	1 850	1 800	1 750	1 700	1 650	1 600	1 550	1 500

 

З а д а ч а № 3.4

Двигатель внутреннего сгорания потребляет m (кг) дизельного топлива за время t, при этом он выдаёт постоянную мощность на коленчатом вале, равную N_e. Определить коэффициент полезного действия двигателя h _t, если удельная теплота сгорания дизельного топлива Н _u составляет 45,1 МДж/кг.

Данные для решения взять из таблицы.

Таблица 3.2

Последняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
m , кг	40	42	44	46	48	50	52	54	56	58
t , часов	1,8	1,9	2,0	2,1	2,2	2,3	2,4	2,5	2,6	2,7
Предпоследняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Ne , кВт	120	125	130	135	140	145	150	155	160	165

 

З а д а ч а № 3.5

Двигатель внутреннего сгорания работает в паре с генератором, обеспечивая посёлок электроэнергией. Генератор выдаёт постоянную мощность N_ген. Известны h_{трансмиссии} = 0,92, h_{генератора} = 0,94 и h_{e двигателя}. Определите суточный расход денег на дизельное топливо С_сут., если удельная теплота сгорания дизельного топлива H_u = 45,1 МДж/кг, его плотность r, а закупочная цена 38 руб./л.

Данные для решения задачи взять из таблицы.

Таблица 3.3

Последняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Nген , кВт	110	115	120	125	130	135	140	145	150	155
Предпоследняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
r, кг/м3	815	820	825	830	835	840	845	850	855	860
he двигателя	0,43	0,42	0,41	0,40	0,39	0,38	0,37	0,36	0,35	0,34

 

Основная литература по разделу:

1. Пёрышкин А.В. Физика. Учебник для средней школы. М. Изд-во «Дрофа». 2013. https://mipt.ru/dppe/upload/040/Sivuhin_D.V._Kurs_obwej_fiziki._Tom_2-arpg75zl9bj.pdf. с. 3-70.

Дополнительная литература по разделу:

1. Белоусов В.Н., Смородин С.Н., Смирнова О.С. Топливо и теория горения. Часть II. Теория горения. Учебное пособие. С-Пб., СПбГТУРП, 2011, 142 с. http://nizrp.narod.ru/toplivoiteor2.pdf

2. Савельев И.В. Курс общей физики. Том. 1 Механика, колебания и волны, молекулярная физика. Учебник для высшей школы. «Наука», М. 1970.                       http://mat.net.ua/mat/biblioteka-fizika/Savelyev-fizika-t1.pdf с. 302-322.

3. Сивухин Д.В. Курс общей физики. Том. 2. Термодинамика и молекулярная физика. Учебник для высшей школы.   https://mipt.ru/dppe/upload/040/Sivuhin_D.V._Kurs_obwej_fiziki._Tom_2-arpg75zl9bj.pdf. с. 14-232.