1. Как изменяется внутренняя энергия пара или газа при расширении? Изменение какой физической величины свидетельствует об этом?
в) Уменьшается; температуры.
2. Машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается во внутреннюю энергию газа или пара, а затем в механическую энергию, называют...
б) ...тепловыми двигателями.
3. Какой тепловой двигатель называют двигателем внутреннего сгорания?
а) Который имеет внутреннюю камеру сгорания топлива.
4. Из последовательности каких 4-х тактов состоит каждый цикл работы двигателя внутреннего сгорания?
г) Впуск, Сжатие, рабочий ход, выпуск.
5. Зачем для работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания нужен маховик на его валу?
в) Чтобы, получив энергию во время рабочего хода и вращаясь затем по инерции, маховик поворачивал вал двигателя для осуществления других тактов цикла его работы.
6. Паровая (газовая) турбина — вид теплового двигателя...
г) ...для которого характерны все пункты а, б, в.
7. Наличие каких составных частей обязательно для работы теплового двигателя?
г) Нагревателя, рабочего тела, холодильника.
8. Какая физическая величина характеризует экономичность двигателя?
в) Коэффициент полезного действия двигателя.
9. Коэффициент полезного действия — это физическая величина, равная...
б) .. .отношению произведенной двигателем полезной работы к полученной от нагревателя энергии.
10. По каким формулам находят коэффициент полезного действия теплового двигателя?
кпд =(Q полез/Q полное)* 100%,
кпд = (Q нагревателя - Q холодильника)/Q нагревателя * 100%
11. Определите КПД двигателя внутреннего сгорания, который производит 46 • 106 Дж полезной работы, затрачивая 3 кг бензина.
При сгорании 3 кг бензина выделяется тепло Q = q *m, а так как удельная теплота сгорания бензина q = 46*10⁶ Дж/кг, то
кпд = (46*10⁶/ (46*10⁶ *3))*100% = 33,3%
в) 33,3%.
12.* Сколько дров придется сжечь в топке парового котла, чтобы турбина, коэффициент полезного действия которой 32%, произвела 3,2 • 108 Дж полезной работы?
кпд обозначим η = (Q полез/Qполное)*100%
Отсюда Q полное = (Q полезн *100)/32 = 10⁹ Дж
Что бы получить столько тепла нужно сжечь (при удельной теплоте сгорания q = 1*10⁷ Дж/кг) нужно
m = Q полное/q = 10⁹/1*10⁷ = 100 кг
б) 100 кг.
Это мы будем делать посредством закона Менделеева-Клапейрона. Имеем в общем виде:
P V = m R T / M. Выводим массу воздуха внутри шара:
m(г) = P V M / R T0.
То же уравнение М.-К. делим на V. Имеем в общем виде:
P = p R T / M. Выводим плотность воздуха снаружи:
p = P M / R T.
А теперь время заняться матаном, хы.
V = (m(об) + (P V M / R T0)) / (P M / R T),
V = (m(об) R T0 + P V M) R T / R T0 P M,
V = (T m(об) R T0 + T P V M) / T0 P M,
T m(об) R T0 + T P V M = V T0 P M,
T m(об) R T0 = V P M (T0 - T),
V = T m(об) R T0 / M P (T0 - T). Отмучались. Считаем:
V = 293 * 120 * 8,31 * 600 / 29*10^-3 * 10^5 * 307,
V = 175 307 760 / 890 300 = 196,908 м^3.