Решение. Эксергия потока гелия

Эксергия потока гелия

.

Поскольку гелий - одноатомный газ, его теплоемкость постоянна и равна:

.

Тогда

Ответ: ex= 1800, 2 кДж/кг.

4. Параметры воздуха изменились от p₁ = 1 бар, t₁ = 0 ⁰С до t₂ = 200 ⁰С:

а) в изобарном процессе;

б) в изохорном;

в) в адиабатном;

г) в политропном с показателем n = 1, 2.

Определите для каждого из процессов показатель политропы (n), теплоемкость (c), изменение энтропии (Ds), теплоту (q). Представьте процессы в
T - s- диаграмме.

Теплоемкость принять постоянной согласно молекулярно-кинетической теории газов.

5. При адиабатном сжатии параметры воздуха изменились от p₁ = 1 бар, t₁ = 10 ⁰С до p₂ = 30 бар.

Определите конечную температуру воздуха для случаев:

а) с учетом зависимости теплоемкости от температуры, используя табличные значения p₀;

б) без учета зависимости теплоемкости от температуры, приняв ее постоянной, согласно молекулярно-кинетической теории газов.

Решение

1. Из табл. 2 Приложения для воздуха при t₁ = 10 ⁰С берется значение p₀₁ =1, 1323.

С помощью соотношения (4.55) рассчитывается

.

По значению p₀₂ из таблицы находится t₂ = 458, 5 ⁰С.

2. Температура воздуха рассчитывается по соотношению (4.48) при
k = 1, 4:

.

Ответ: а) t₂ = 458, 5 ⁰С; б) t₂ = 474, 9 ⁰С.

Ответы

1. а) Dh= 434 кДж/кг, Du= 313, 6 кДж/кг, Ds = 0, 4 кДж/(кг× К);

б) Dh= 420 кДж/кг, Du= 301, 1 кДж/кг, D s= 0, 376 кДж/(кг× К).

2. а) Dh= 306, 4 кДж/кг, б) Dh= 305, 7 кДж/кг.

4.

Процессы	n	c, кДж/(кг..К)	D s, кДж/(кг.К)	q, кДж/кг
Изобарный			0, 55
Изохорный	µ	0, 72	0, 396	79, 2
Адиабатный	1, 4
Политропный	1, 2	-0, 72	-0, 396	-79, 2

T - s - диаграмма