Технічна термодинаміка та теплові процеси технології будівельних матеріалів (стр. 10 из 15)
Відповідь: mH2O= 27400 кг/год, F = 69,3м2
18. Сталева труба діаметром 100мм з температурою стінок 1270С прокладена в цегляному каналі розміром 0,28х0,35м з температурою стінок 270С. Визначити теплопередачу випромінювання з 1м труби за 1 год. Для сталі С1 = 4,2Вт/м2*К4, для цегли каналу С2 = 5,33Вт/м2*К4.
Відповідь: Q = 797,5 МДж
19. Визначити товщину теплової ізоляції, виконаної з: альфою, шлакової вати. Питома втрата теплоти523 Вт/м2, температури поверхнею 7000С, 400С, коефіцієнти теплопровідності альфою 0,0302+0,000085t, коефіцієнт теплопровідності шлаковати 0,058+0,000145t.
Відповідь: альфою - 77,8мм, шлаковати - 139мм
20. Для зменшення теплових втрат у навколишнє середовище необхідно ізолювати паропровід діаметром 44/50мм. Чи доцільно застосувати як ізоляцію азбест, якщо коефіцієнт тепловіддачі зовні ізоляції у навколишнє середовище 11,63 Вт/м*К?
Відповідь: так, доцільно
21. Визначити коефіцієнт тепловіддачі вертикальної стінки висотою 2м до повітря, якщо середня температура стінки 1200С, а температура повітря на відстані від стінки 200С.
Відповідь: L = 6,82 Вт/м2*К
22. Визначити теплові втрати від стінки розміром а=1м, в=2м, встановленої більшим розміром під кутом 600 до вертикалі, якщо температура поверхні тепловіддачі 800С, а температура повітря 100С.
Відповідь: Q = 1073Вт
23. Визначити еквівалентний коефіцієнт теплопровідності та питомий тепловий потік крізь повітряний прошарок товщиною 30мм, якщо температура гарячої і холодної поверхонь стінок, між якими міститься повітря, дорівнює 1500С і 500С.
Відповідь: q = 342 Вт/м2
24. Температура повітря, яке виходить із камери сушіння складає 600С, а температура мокрого термометра 500С. Визначити відносну вологість, волого вміст, тепловміст повітря після камери.
Відповідь: 
= 60%, d = 8421кг, I = 280,8 кДж/кг сухого повітря
25. Визначити тепловий потік від зовнішніх поверхонь парових корпусів касетної установки ТВО, якщо: температура поверхні 800С, температура повітря в приміщенні 200С. Зовнішня поверхня сталева, відносна поглинаюча здатність її 0,93. Коефіцієнт теплообміну розрахувати за формулою:
Відповідь: q = 867 кВт/м2
26. Визначити коефіцієнт випромінювання, якщо щільність теплового потоку від газу до 1м2 стінки дорівнює q = 4000 Вт/м2, а температура газів і стінки складають відповідно 8500С, 6000С.
Відповідь: 1,02 Вт/м2К
27. Визначити густину води, якщо вона перебуває в стані кипіння при температурі 2500С.
Відповідь: 20кг/м3
28. Водяна пара перебуває під тиском 1000кПа і температурі 2200С. Визначити стан пари, її питомий об’єм, ентальпію.
Відповідь: пара перегріта, V = 0,217м3/кг, і = 2875 кДж/кг
29. Стан пари 800 кПа, х = 0,94. Визначити питомий об’єм пари, температуру насичення, ентальпію.
Відповідь: V = 0,226м3/кг,t = 170,40С, і = 2645,1 кДж/кг
30. Визначити стан водяної пари з температурою 1400С і питомим об’ємом V = 0,4м3/кг.
Відповідь: пара волога, насичена, х=0,785
31. Визначити стан водяної пари, її питомий об’єм, ентальпію, густину, якщо тиск її 1500 кПа, температура 2000С.
Відповідь: пара перегріта, V = 0,1324м3/кг,
і = 2796 кДж/кг, 
=7,55 кг/м3
32. Визначити ступінь перегріву пари з тиском 500кПа, температурою 1800С.
Відповідь: 28, 20С
33. Визначити за допомогою діаграми стан і параметри водяної пари при температурі 900С і тиску 30 кПа.
Відповідь: пара перегріта, і = 2680 кДж/кг, S = 7,89 кДж/кг*К
34. Водяна пара масою 1 кг під тиском 1МПа при температурі 2000С нагрівається за сталим тиском до температури 3000С. Визначити кількість витраченої теплоти та роботу розширення пари.
Відповідь: q = 223 кДж/кг, l = 52 кДж/кг
35. Визначити параметри сухої насиченої пари при температурі 1500С.
Відповідь: р=0,476 МПа, і=2750 кДж/кг, S=6,8 кДж/кг*К
36. Водяна пара нагрівається ізобарно до 3500С від вихідного стану 400 кПа і температури 2500С. Як змінюються параметри пари?
Відповідь:
і = 200 кДж/кг, 
= 0,4 кДж/кг*К37. Визначити ступінь сухості та температуру водяної пари після адіабатного розширення від стану сухої насиченої пари при температурі 1500С до тиску 200 кПа.
Відповідь: t = 1200С, х = 0,946
38. Тиск пари в котлі складає 1,6 МПа. Визначити її температуру.
Відповідь: 2000С
39. Тиск пари 0,4 МПа, ступінь сухості х = 0,9. Визначити ентальпію 1 кг пари.
Відповідь: 2520 кДж/кг
40. Тиск насиченої пари 1 МПа, х = 0,9. Визначити значення t, і, S.
Відповідь: t = 1780С, і = 748 кДж/кг, S =6,18 кДж/кг*К
41. Ентальпія вологої пари при р = 1,4 МПа дорівнює і = 2706,7 кДж/кг. Як зміниться ступінь сухості, якщо до пари підвести q = 37,7 кДж тепла при p = const?
Відповідь: від х = 0,96 до х = 0,98
42. Для отримання 1 кг вологої пари при р = 1,6 МПа витрачено 2702,55 кДж тепла. Визначити ступінь сухості пари, її питомий об’єм, густину.
Відповідь: х = 0,955, = 8,3 кг/м3. V = 0,122 м3/кг
43. Визначити об’єм перегрітої пари при р = 1,2 МПа і t = 3000С.
Відповідь: 0, 2088 м3/кг
44. За умов попереднього прикладу визначити витрати тепла для отримання 1 кг пари із води, взятої при 00С (визначити ентальпію перегрітої пари).
Відповідь: 3040 кДж/кг
45. У змішувальну камеру надходять два потоки повітря: перший - витрати m1 = 0,4 кг/с, t1 = 400С,
= 45%, другий - m2 = 0,6 кг/с, t2 = 600С, = 30%. Визначити параметри суміші з використанням діаграми.Відповідь: t = 520С, = 37%,d = 32,4 г/кг
46. Повітря надходить в калорифер при температурі 200С та відносній вологості 60%, де підігрівається до температури 1500С. Відносна вологість гріючого агента сушіння на виході із сушарки 80%, волого вміст 33,8 г/кг сухого повітря. Визначити витрати повітря на випаровування 1 кг вологи та витрати тепла з використанням діаграми.
Відповідь: l = 24,64 кг/кг вол., q = 3469 кДж/кг вол
47. Атмосферне повітря при температурі 250С та відносній вологості 70% підігрівається в калорифері до 1000С, надходить в камеру сушіння, з якої виходить при температурі 400С. Визначити кінцевий волого вміст, витрати повітря та тепла на 1 кг випареної вологи за допомогою діаграми.
Відповідь: d = 38 г/кг с. пов, l = 42 кг/кг вол, q = 3374 кДж/кг вол
48. У трьох посудинах різної ємності міститься вода із різною температурою: 2 л - 600С, 6 л - 300С, 7 л - 400С. Яку температуру набуде вода, якщо злити її в одну посудину?
Відповідь: 38,60С
49. У трьох посудинах різної ємності міститься розчин NaCl із різною температурою: 6 л - t = 300С, C = 3.35 кДж/кг*К...25% NaCl; 3 л - t = 800С, C = 3.77 кДж/кг*К...12,5% NaCl; 11 л - t = 600С, C = 3.98 кДж/кг*К...6,25% NaCl. Яку температуру набуде розчин, якщо всю рідину злити в одну ємність?
Відповідь: 55,80С
50. Яка кількість теплоти необхідна для перетворення льоду масою 5 кг з температурою - 200С у пару з температурою 1000С?
Відповідь: 1,53*104кДж
Завдання до самостійної роботи
Задачі
1. Маса 1м3 метану за певних умов складає 0,7 кг. Визначити густину та питомий об’єм метану, виходячи з тих самих умов.
Відповідь:
2. Густина повітря за певних умов дорівнює 1,293 кг/м3. Визначити питомий об’єм, виходячи з тих самих умов.
Відповідь: V = 0,773м3/кг
3. Тиск повітря згідно показанням ртутного барометра дорівнює 720 мм рт. ст. при 0оС. Перевести цей тиск у Паскалі.
Відповідь: р =102660 Па = 102,7 кПа
4. Визначити абсолютний тиск пари в котлі, якщо манометр показує 0,245 МПа, атмосферний тиск за показаннями ртутного барометра складає B = 93325 Па (750 мм рт. ст) при t = 200С.
Відповідь: р = 0,338 Па
5. Яка висота водяного стовпчика відповідає 10 Па?
6. Яка висота ртутного стовпчика відповідає 100 кПа?
Відповідь: h = 750мм
7. Визначити абсолютний тиск у конденсаторі парової турбіни, якщо показання ртутного вакуумметра дорівнює 94 кПа (705 мм рт. ст), а показання ртутного барометра, приведене до 0оС, В0=99,6 кПа (747 мм рт. ст). Температура повітря на місцях розташування приладів t=20оС.
Відповідь:
=60 кПа8. Ртутний вакуумметр, приєднаний до посудини, показує розрідження р = 56 кПа (420мм рт. ст) при температурі ртуті у вакуумметрі t = 200С. Тиск атмосфери по ртутному барометру В=102,4 кПа (768 мм рт. ст) при температурі ртуті t = 180С. Визначити абсолютний тиск в посудині.