Примеры решения залач по физике

Летающий спутник

Летающий спутник

Заработок для студента

Заработок для студента

 Заказать диплом

 Курсовые работы

Курсовые работы

Репетиторы онлайн по любым предметам

Репетиторы онлайн по любым предметам

Выполнение дипломных, курсовых, контрольных работ

Выполнение дипломных, курсовых, контрольных работ

Магазин студенческих работ

Магазин студенческих работ

Диссертации на заказ

Диссертации на заказ

Заказать курсовую работу или скачать?

Заказать курсовую работу или скачать?

Эссе на заказ

Эссе на заказ

Банк рефератов и курсовых

Банк рефератов и курсовых

Электротехника
ТОЭ типовые задания примеры
решения задач
Радиотехнические схемы Генераторы
Лабораторные работы
Контрольная работа
Конспект лекций
Электротехника, электроника
Линейные цепи постоянного тока
Переменный ток. Приборы и оборудование
Комплексный метод расчета
цепей синусоидального тока
Электрические цепи с
взаимной индуктивностью
Расчет неразветвленных
магнитных цепей
Электромагнитные устройства
Трансформаторы
Однофазный асинхронный двигатель
Электронно-оптические приборы
Электронные усилители и генераторы
Источники питания электронных устройств
Измерение тока и напряжения
Работа электрической машины
постоянного тока в режиме генератора
История искусства
Стили в архитектуре и дизайне
Стиль АРТДЕКО
Париж оставался центром стиля арт-деко
Развитие традиционной архитектуры
Восточного Китая
ТВОРЧЕСТВО ЛЕ КОРБЮЗЬЕ
ТВОРЧЕСТВО  ВАЛЬТЕРА ГРОПИУСА
Людвиг Мис ван дер Роэ
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ДОМ
Здание Калифорнийской Академии наук
История дизайна
Дизайн в моде
Литература о дизайне
Линия борьбы с академизмом
в искусстве и эстетике
Объяснение промышленного искусства
Дизайнерское проектирование
для промышленности
ТОМАС МАЛЬДОНАДО
Джордж Нельсон
ДИЗАЙН В ДЕЙСТВИИ
фирма «Вестингауз»
„ОЛИВЕТТИ" Фабрика пишущих машин
Активное развитие дизайна «Оливетти»
НОН-ДИЗАЙН
ДИЗАЙН В ДЕЙСТВИИ
авторские концепции дизайна
ДИЗАЙН И ИСКУССТВО
Европейский «артистический» дизайн
Первичность деятельности художника
Современный элитарный дизайн
Художественное проектирование
Индустриальный дизайн
Стиль в дизайне. Понятие "фирменный стиль"
Абстракционизм
ПЕРВЫЕ ШКОЛЫ ДИЗАЙНА Баухауз
ДИЗАЙН В ПРЕДВОЕННУЮ ЭПОХУ
ПОСЛЕВОЕННЫЙ ДИЗАЙН
ДИЗАЙН 60-х
АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ДИЗАЙН
Государственный дизайн
ДИЗАЙН-ТЕХНОЛОГИИ БУДУЩЕГО
Прикладное искусство Византии IV–VII века
Поверхности
Начертательная геометрия
Задачи по математике
Математика Методические указания
к выполнению контрольных работ
Решение линейных дифференциальных уравнений и систем
операционным методом
Область сходимости степенного ряда
Математический анализ
Пример решения типового задания
Найти значение производной функции
Линейная алгебра
Задачи по физике
Оптика
Электростатика
Энергетика
Системы теплоснабжения
Региональный опыт энергосбережения
Тепловые насосы
Проектирование аккумуляторов теплоты
Малая гидроэнергетика
Ветроэнергетика в России
Гелиоэнергетика
Активные гелиосистемы отопления зданий
Гидротермальные системы
Закрытые системы геотермального
теплоснабжения
Мини-теплоэлектростанция на отходах
Энергия морских течений
Водородная экономика
Основы технической механики
Сопротивление материалов
Контрольная работа
Шарнирное соединение деталей
Вычисления моментов инерции
однородных тел
 

Задача 8.

В процессе работы тепловой машины происходит сжатие гетерогенного рабочего тела, представляющего собой пену, состоящую из трансмиссионного масла с пенообразующими присадками и инертного газа аргона. В начале процесса сжатия кратность пены (отношение объема газа к объему жидкости в пене) равна k0 = 10.

а) Найти закон, по которому происходит сжатие газа в пене, если процесс сжатия пены адиабатный (т.е. без обмена теплотой с окружающей средой) и равновесный (т.е. температура жидкой части пены равна температуре газа в пузырьках).

б) Найти насколько нагреется гетерогенное рабочее тело в процессе сжатия, если начальная температура пены была T0 = 300 K, объем масла VЖ = 1 л, а в конце процесса сжатия кратность пены стала равна k1 = 1. Молярная теплоемкость аргона CV = 12.49 Дж/моль·К, плотность газообразного аргона ρAr = 1.6 кг/м3, удельная теплоемкость трансмиссионного масла cЖ = 2000 Дж/кг·К, плотность масла ρЖ = 900 кг/м3. Поверхностным натяжением пленки масла в пузырьках пренебречь. Газ считать идеальным, а жидкость несжимаемой.

Анализ и решение.

а) Гетерогенное рабочее тело состоит из двух фракций – жидкой и газообразной. Так как жидкость несжимаема, то в процессе сжатия участвует только газ аргон, жидкость же участвует только в тепловом обмене с газом. В результате, процесс, в котором участвует гетерогенное рабочее тело, можно представить следующим образом: совершается работа внешними силами по сжатию пены, эта работа затрачивается на изменение внутренней энергии газа, однако ввиду того, что процесс равновесный, то газ в каждый момент времени будет «успевать» затратить избыточную часть полученной от работы внешних сил энергии на нагрев жидкости, составляющей оболочку пузырьков масла. Обмена теплотой с окружающей средой по условию задачи не происходит. Таким образом, закон сохранения энергии (т.е., фактически, первое начало термодинамики) можно записать для случая равновесного адиабатного сжатия пены следующим образом:

, (1)

где δA’ – элементарная работа, совершенная над газом в результате сжатия пены; dU – приращение внутренней энергии газа, δQЖ – элементарная теплота, переданная жидкости (трансмиссионное масло) от сжимаемого газа.

Задача Горизонтальная платформа массой 150 кг вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы, делая 6 об/мин. Человек массой 60 кг стоит при этом на краю платформы. С каким числом оборотов будет вращаться платформа, если человек перейдет от края платформы к ее центру? Считать платформу круглым однородным диском, а человека – точечной массой

Выражение (1) можно трактовать следующим образом: работа внешних сил A’, затраченная на сжатие газа, находящегося в пузырях пены, расходуется на приращение внутренней энергии газа и на нагрев жидкости в процессе передачи тепла от газовой фракции сжимаемой пены к жидкости, слагающей главным образом оболочку отдельных пузырьков.

Учитывая, что работа внешних сил над газом равна по величине и обратна по знаку работе, совершаемой самим газом (т.е. δA’ = -δA), то выражение (1) можно переписать в виде:

  (2)

Тогда, из приближения идеального газа:

, (3)

где ν – количество вещества газа аргона.

Тогда:

Здесь CV – молярная теплоемкость газа при постоянном объеме [Дж/моль·К];

сЖ – удельная теплоемкость трансмиссионного масла [Дж/кг·К];

mЖ – масса жидкости (трансмиссионного масла) [кг];

Подстановкой  получим:

 (4)

Введем обозначение: - безразмерная константа.

Тогда:

Откуда:

 (5)

Интегрированием выражения (5) получим уравнение процесса сжатия газа аргона в пузырях пены:

 (6)

Уравнение (6) есть уравнение политропного процесса сжатия гетерогенного рабочего тела – пены с постоянной политропы n = 1 + 1/β.

б) Для того, чтобы найти насколько градусов нагреется гетерогенное рабочее тело в процессе сжатия, вычислим константу политропы процесса:

 (7)

В выражении (7) неизвестными являются количество вещества аргона v и масса трансмиссионного масла mЖ.

,

,

Тогда: n ≈ 1.00184. Т.е. процесс мало отличается от изотермического, при котором n = 1.

Коэффициент β ≈ 543.

Для нахождения прироста температуры, перепишем выражение (6) в виде:

 (8)

Тогда: , откуда:

Т.е. приращение температуры пены в процессе ее сжатия произошло на

ΔT = T1 – T0 = 1.27 K.

Математика примеры решения задач