Примеры решения задач по физике

Математика
Дифференциальные уравнения
Примеры решения интегралов
Решение типовых задач
Сопромат, начерталка
Работа«Соединение болтом»
Работа «Соединение шпилькой»
Выполнить эскизы

Деталирование чертежа

Контрольная работа по сопромату
Проекционное черчение
Начертательная геометрия
Физика, электротехника
Учебник по физике
Лабораторные и контрольные
работы по электротехнике
Кинематика
Примеры решения задач
Динамика движения твердого тела
Работа и энергия
Электростатика
Энергия электростатического поля
Законы постоянного тока

Сила Ампера.

Энергия магнитного поля
Термодинамика
Учебник по информационным технологиям
Информационные сети
Информационные ресурсы сетей
Физические характеристики
волоконно-оптических передающих сред
Основные сервисы сетевой среды Internet
Протоколы и сервисы поисковых систем
Подсети. Маска подсети. Имена
Таблица маршрутизации
Методы коммутации информации
Высокоскоростное подключение
по аналоговым каналам
Взаимосвязь с другими сетями и архитектурами
Потери пакетов
Распределенные системы обработки данных
Создание стандартных технологий локальных сетей
Проблемы объединения нескольких компьютеров
Логическая структуризация сети
Поддержка разных видов трафика
Пропускная способность линии
Кабели на основе экранированной витой пары
Асинхронная и синхронная передачи
Методы коммутации
Коммутация пакетов
Технология Fast ethernet
Технология Gigabit ethernet
Технология FDDI
Технология виртуальных сетей
Структура глобальной сети
Основные принципы технологии АТМ
Технология мобильных сетей
Организация физических и логических каналов
в стандарте GSM
Схема взаимодействия локальных, городских
и глобальных вычислительных сетей
Удаленный доступ
Типы используемых глобальных служб
Многосегментные концентраторы
Типы адресов стека TCP/IP
Таблицы маршрутизации в IP-сетях
Протокол надежной доставки TCP-сообщений
Использование выделенных линий для построения
корпоративной сети

Использование служб ISDN в корпоративных сетях

Энергетика
Рентгеновское излучение
Ускорители элементарных частиц и ионов
Первый бетатрон для ускорения
электронов
Реактор БИГР (быстрый импульсный
графитовый реактор)
Атомные батареи в космосе
Атомные батареи для маяков, бакенов
Космические ядерные аварии
Импульсные реакторы
Излучатели нейтронов
Лекции по радиобиологии
Загрязнение окружающей среды
в результате ядерных взрывов
Выбрасы радиоактивных веществ
в атмосферу
Газообразные выбросы АЭС
Нормирование выбросов радиоактивных
газов в атмосферу
АЭС с реактором ВВЭР
АЭС с быстрыми реакторами
Химические свойства радиоактивных элементов
Применение тория
Химически уран

Плутоний

Декоративное садоводство
и цветоводство
Садово-парковое искусство
Комнатное цветоводство
Ландшафтный дизайн
Современные садовые стили
Кантри во французском стиле
История искусства
Портретная живопись
Архитектура Франция
Живопись Франция
Скульптура
Франсиско Гойя.
Французская пейзажная живопись
Соединенные Штаты
Основатели фотографии
Реализм и импрессионизм
Моне и импрессионизм.
Эдвард Мунк
Поль Сезанн

Огюст Роден

История искусства средних веков
Искусство остготов и лангобардов
Искусство периода Каролингов
Романское искусство
Скульптура, живопись и прикладное искусство
Средневековое искусство Германии
В романском искусстве Германии
Романские соборы Англии
Искусство Южной Италии
Готическое искусство
Собор в Лане
Собор Сен Пьер в Пуатье
Скульптурное убранство готических
фасадов в Германии
Интерьеры английских соборов
Готическая архитектура Испании
Портрет в русском искусстве ХlX- начала ХХ века
Этапы развития натюрморта в русском исскустве
Химия
Примеры решения задач по химии

Влажный атмосферный воздух имеет температуру 40 оС и давление 750 мм рт. ст., парциальное давление водяного пара в воздухе 30 мм рт. ст..

Определить аналитически (не используя диаграмму H,d) состояние и основные характеристики влажного атмосферного воздуха: абсолютную влажность, относительную влажность, температуру точки росы, влагосодержание, удельную энтальпию.

Решение

По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [13] определяется фазовое состояние водяного пара в воздухе, по которому оценивается состояние влажного воздуха:

при Па и t=40 оС фазовое состояние Н20 – перегретый водяной пар, что соответствует ненасыщенному влажному воздуху.

Абсолютная влажность воздуха может быть рассчитана с использованием таблиц [13] и по уравнению состояния идеального газа:

при рп=4 кПа и t=40 оС по таблицам [13] определяется удельный объем водяного пара v=36,08 м3/кг и рассчитывается r См. регулируемые парты для дома http://2x2x2.ru/reguliruemye-party .;Знакомства - Печатный: изготовление фотополимерных печатных форм. Заказать монтаж печатных плат.

 кг/м3 ;

или, если использовать уравнение состояния идеального газа,

 кг/м3 .

Относительную влажность также определим двумя способами:

при t=40 оС по таблицам [13] определяется удельный объем сухого насыщенного водяного пара v”=19,548 м3/кг и рассчитывается относительная влажность воздуха:

 ;

используя уравнение состояния идеального газа, относительную влажность воздуха рассчитываем как отношение парциальных давлений пара

 ,

где рн=7,375 кПа – давление насыщения водяного пара при t=40 оС.

Определить коэффициент теплопроводности тазовой кости лошади, если через площадку этой кости размером 3´3 см и толщиной 5 мм за час проходит 68 Дж теплоты. Разность температур между внешней и внутренней поверхностями кости в теле лошади составляет 1°.

Сходимость результатов расчета величин r и j по обоим методам очевидна.

Температура точки росы определяется по таблицам [13] как температура насыщения водяного пара при его парциальном давлении рп=4 кПа:

 оС.

Влагосодержание воздуха определяется по уравнению (7.10):

 г/(кг с.в.).

Удельная энтальпия влажного воздуха рассчитывается по формуле (7.11) применительно к ненасыщенному воздуху:

 кДж/(кг с.в.).

7.2. Влажный атмосферный воздух имеет температуру 50 оС и давление 1 бар, парциальное давление водяного пара в воздухе составляет 0,04 бар. Определить абсолютную и относительную влажность воздуха, влагосодержание, удельную энтальпию и температуру точки росы. Расчет провести аналитически и по диаграмме H,d .

Ответ: r=0,0268 кг/м3 , j=2 %; d=26,2 г/(кг с.в.) ,

  Н=118 кДж/(кг с.в.) , tросы=29,2 оС.

7.3. Состояние влажного воздуха задано параметрами: р=1 бар, t=25 оС, j=0,6. С помощью таблиц термодинамических свойств водяного пара определить парциальное давление водяных паров в воздухе.

Ответ: рп=1,9 кПа.

7.4. Атмосферный воздух при давлении 1 бар имеет температуру 20 оС и относительную влажность j=90 %. Определить характеристики влажного атмосферного воздуха r, d, рп, tросы, H аналитически (расчетным путем), используя H,d- диаграмму влажного атмосферного воздуха.

Ответ: r=0,0156 кг/м3, d=13,3 г/(кг с.в.), рп=2,1 кПа.,

 tросы=18,4 оС, H=53,8 кДж/(кг с.в.).

7.5. Состояние влажного атмосферного воздуха при р=1 бар и t=20 оС характеризуется температурой точки росы tросы=10 оС.

Определить абсолютную r и относительную влажность j, влагосодержание d и удельную энтальпию Н влажного воздуха в этом состоянии.

Ответ:  r=4,93∙10-3 кг/м3 , j=52,5 %, d=7,73 г/(кг с.в.),

Н=39,6 кДж/(кг с.в.).

7.6. Используя H,d- диаграмму, определить основные характеристики атмосферного влажного воздуха j, d, рп, tросы, H при давлении В=745 мм рт.ст. и температурах сухого и мокрого термометров психрометра t=30 оС, tм=20 оС.

Ответ: j=40 %, d=10,7 г/(кг с.в.), рп=12,5 мм рт.ст., tросы=15,5 оС,

 H=57 кДж/(кг с.в.).

7.7. Для определения состояния влажного атмосферного воздуха применен психрометр, сухой термометр которого показывает 40 оС, а влажный – 35 оС. Определить характеристики атмосферного влажного воздуха: j, d, рп, tросы, H, используя диаграмму H,d влажного воздуха.

Ответ: j=75 %, d=35 г/(кг с.в.), рп=39 мм рт.ст.,

 tросы=34 оС, Н=130 кДж/(кг с.в.).

7.8. Определить по H,d- диаграмме характеристики влажного атмосферного воздуха j, dж, рп, tросы, dж, H при давлении 745 мм рт. ст., температуре 20 оС и влагосодержании d=18 г/кг с.в.

Ответ: j=100 %, dж=3,5 г/(кг с.в.), рп=17 мм рт.ст.,

 tросы=23,5 оС, H=58 кДж/(кг с.в.).

7.9. Определить относительную влажность атмосферного воздуха, имеющего давление 745 мм рт. ст., температуру 110 оС и влагосодержание 18 г/(кг с.в.).

Ответ: j=2,81 %.

7.10. Определить удельную энтальпию влажного атмосферного воздуха, если его давление р=750 мм рт.ст., температура t=25 оС, а относительная влажность j=80 %. В расчетах использовать таблицы [13] термодинамических свойств воды и водяного пара.

Ответ: Н=66,2 кДж/(кг с.в.).

7.11. Влажный атмосферный воздух при температуре t=20 оС и давлении р=750 мм рт.ст. имеет относительную влажность j=70 %. Используя таблицы [13] теплофизических свойств воды и водяного пара, определить количество теплоты, которое необходимо изобарно подвести к 1 кг с.в. при неизменном его влагосодержании для снижения относительной влажности воздуха до 10 %.

Ответ: Q=36,5 кДж/(кг с.в.).

7.12. Атмосферный воздух при t1=70 оС, р=750 мм рт.ст. и относительной влажности j1=6 % поступает в сушильную камеру. После сушки материала его температура стала t2=30 оС, а относительная влажность j2=90 %. Используя таблицы [13] теплофизических свойств воды и водяного пара, определить, сколько воды испарил 1 кг сухого воздуха и какое количество теплоты потеряно им.

Ответ:  Dd=12,8 г/(кг с.в.), Q=8,1 кДж/(кг с.в.).

7.13. Определить минимальное массовое количество влажного воздуха с параметрами: t=20 оС, р=1 бар, j=80 %, необходимое для испарения 1 кг воды с температурой 20 оС. Считать, что при испарении воды теплообмена с окружающей средой нет. Решение выполнить двумя способами:

1) с использованием H,d- диаграммы;

2) с использованием таблиц [13] термодинамических свойств воды и водяного пара.

Ответ: Gвл.в=1190 кг .

7.14. В экспериментальной сушильной установке (рис. 7.4) влажный воздух с начальными параметрами t1=20 оС и j1=40 % нагревается калорифером до температуры t2=80 °С, а затем за счет испарения из материала влаги его температура понижается до t3=35 °С. Рассчитать количество теплоты, затраченное в установке на испарения из материала 1 кг воды, параметры воздуха на выходе из установки (Н3, d3, j3) и количество влаги, которое испаряется в установке из материала в расчете на 1 кг сухого воздуха. Считать, что тепловые потери в установке отсутствуют, а находящийся в установке материал для сушки предварительно был нагрет до 80 °С.

Ответ: Q=3410 кДж/(кг исп.воды), j3=65 %, Н3=95,6 кДж/(кг c.в.),

d3=23,7 г/(кг c.в.), d3-d2=17,8 г/(кг c.в.).

 


7.15. Рассчитать процесс сушки материала атмосферным воздухом (рис. 7.4) с давлением 745 мм рт. ст.. Воздух сперва нагревается в калорифере от t1=20 оС и j1=70 % до t2=90 оС, а затем поступает в сушильную камеру, где идет процесс сушки с потерями теплоты в окружающую среду до t3=35 оС и t3м=27 оС (температура мокрого термометра психрометра).

Определить:

параметры воздуха H и d в точках 1, 2, 3 установки по H,d - диаграмме;

количество испаренной влаги 1 кг сухого воздуха в установке;

количество сухого воздуха, необходимого для испарения 1 кг влаги из материала в установке;

количество теплоты, полученное воздухом в калорифере при испарении им 1 кг влаги,

количество потерь теплоты в сушильной камере при испарении воздухом 1 кг влаги;

минимально-теоретическое количество сухого воздуха, необходимое для испарения 1 кг влаги из материала в этой установке без калорифера.

Ответ: d1=d2=10,1 г/(кг c.в.), d3=19,9 г/(кг c.в.), Н1=47 кДж/(кг c.в.),

Н2=115 кДж/(кг c.в.), Н3=86 кДж/(кг c.в.);

d3-d2=9,8 г/(кг c.в.), Gсв=102 (кг с.в.)/(кг исп.воды);

Qк=6936 кДж/(кг исп.воды), Qпот.=2958 кДж/(кг исп.воды);

Gсв min=588 (кг с.в.)/(кг исп.воды).

7.16. В сушильную камеру воздух поступает с t1=80 оС и j1=0,05. Из сушильной камеры он выходит с t2=55 оС и влагосодержанием d2=105 г/(кг с.в.). Определить аналитически, используя таблицы термодинамических свойств водяного пара, относительную влажность j2 на выходе из сушилки и количество влаги, уносимое из сушилки 1 кг сухого воздуха. Принять давление в сушильной камере постоянным и равным 750 мм рт.ст.

Ответ: j2=0,918,  Dd=89,9 г/(кг с.в.).

7.17. Начальное состояние влажного атмосферного воздуха задано параметрами: р1=1 бар, t1=40 °С, j1=60 %. Воздух изобарно без изменения содержания в нем Н2О охлаждается до температуры t2=20 °С. Определить, сколько влаги в виде росы выпадет из воздуха в расчете на 1 кг сухого воздуха.

Ответ: dж=24 г/(кг с.в.).

7.18. Влажный воздух при барометрическом давлении 750 мм рт.ст. и температуре 90 оС имеет относительную влажность j1=80 %. Воздух изобарно без изменения содержания в нем Н2О охлаждается до температуры t2=10 оС. Определить, какая доля водяного пара превращается в жидкость, используя таблицы [13] термодинамических свойств водяного пара.

Ответ: 99,03 %.

7.19. Влажный воздух с температурой 20 оС и давлением 1 бар имеет относительную влажность 80 %. Определить, какое количество жидкости выпадет в расчете на 1 кг сухого воздуха при изобарном охлаждении влажного воздуха до 10 оС. Определить абсолютную влажность воздуха в конечном состоянии и степень сухости водяных паров в этом воздухе. Показать процесс охлаждения водяного пара в воздухе в р,v- диаграмме.

Ответ: dж= 4,12 г/(кг с.в.), r2=9,397∙10-3 кг/м3, х2=0,652.

7.20. Насыщенный влажный атмосферный воздух (j1=100 %) при t1=20 оС и р=750 мм рт.ст. поступает в сушильную камеру. После «сушки» материала путем уноса из него капельной влаги влагосодержание воздуха увеличилось до 24 г/(кг с.в.). Используя таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара [13], определить, сколько воды удалил 1 кг сухого воздуха и на сколько изменилась его энтальпия в этом процессе. Считать процесс сушки идеальным, без потерь теплоты в окружающую среду и без затрат теплоты на нагрев объектов в сушильной камере (t2=20 оС).

Ответ: Dd=9,14 г/(кг с.в.), DH=0,768 кДж/(кг с.в.).

7.2. Контрольные вопросы

1. Дайте определение парциального давления водяного пара во влажном воздухе.

2. Дайте определение и расчетное выражение абсолютной влажности воздуха, поясните, какие допущения делаются для влажного атмосферного воздуха и какую формулу при этом используют для расчета его абсолютной влажности.

3. Дайте определение и расчетное выражения относительной влажности воздуха, поясните, какую формулу используют для расчета относительной влажности атмосферного воздуха.

4. Назовите основные состояния влажного воздуха и соответствующие этим состояниям параметры и характеристики влажного воздуха. Покажите состояния водяного пара в этом воздухе в р,v- диаграмме.

5. Дайте определение температуры точки росы влажного воздуха и покажите эту изотерму в р,v- диаграмме для водяного пара. Поясните практическое значение температуры точки росы.

6. Дайте определение влагосодержания воздуха и приведите расчетное выражение влагосодержания пара для атмосферного влажного воздуха.

7. Напишите расчетное выражение энтальпии влажного воздуха при наличии в нем паровой, жидкой и твердой фаз воды. Поясните, какие требования предъявляются к удельным энтальпиям, входящим в это уравнение.

8. Напишите расчетное выражение энтальпии для влажного атмосферного воздуха при наличии в нем паровой, жидкой и твердой фаз воды. Поясните, какие допущения приняты при получении расчетных выражений удельных энтальпий, входящих в это уравнение.

9. Поясните принцип работы психрометра и его практическое предназначение.

10. Поясните принцип построения изотерм в области ненасыщенного влажного воздуха в H,d- диаграмме.

11. Поясните принцип построения линий постоянных относительных влажностей для влажного атмосферного воздуха в H,d- диаграмме.

12. Поясните принцип построения изотерм в области перенасыщенного влажного воздуха и изотерм влажного термометра психрометра в области ненасыщенного воздуха в H,d- диаграмме.

13. Поясните особенность линий постоянных относительных влажностей атмосферного воздуха при температурах больше 100 оС.

14. На основании какого выражения строится зависимость парциального давления пара от влагосодержания в H,d- диаграмме?

15. Поясните назначение калорифера в сушильной установке.

16. Почему процесс идеальной сушки идет при постоянной энтальпии?

17. Как определяется парциальное давление пара в области перенасыщенного влажного воздуха в H,d- диаграмме?

18. Как определяется температура точки росы в области перенасыщенного влажного воздуха в H,d- диаграмме?

19. Как определяются влагосодержания паровой и жидкой фаз воды в области перенасыщенного влажного воздуха в H,d- диаграмме?

Математика лекции, задачи http://mashdet.ru/ См. регулируемые парты для дома http://2x2x2.ru/reguliruemye-party .;Знакомства - Печатный: изготовление фотополимерных печатных форм. Заказать монтаж печатных плат.
Математика, сопротивление материалов, электротехника лекции, задачи