Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги низомий номидаги тошкент давлат педагогика университети
Download 0.61 Mb.
|
BMI 2011 G\'OIPOV B.A
|
1-масала
2900 л сувни қозонда истиш учун 42 кг тошкўмир ёқилган. Агар сувнинг бошланғич ҳарорати 10ºС ва қозоннинг ФИК 60 % бўлса, сув неча градусгача исиган ? Тошкўмирнинг солиштирма ёниш иссиқлиги 29 МЖ/кг. Сувнинг солиштирма иссиқлик сиғими 4,2 кЖ/(кг·к). Берилган : Ечилиши: V=2900л =2,9м³ ФИК нинг таърифига кўра: m=42кг η = Qф /Qс , (1) t1=10ºC бу ерда: Qs=qm-кўмир ёнганида ажралиб η=0,60 чиққан иссиқлик миқдори , Qf=cM(t2-t1)- q=29MЖ/кг сувни иситишга сарфланган фойдали c=4,2 кЖ/(кг·K). иссиқлик миқдори, М=ρV-сувнинг массаси. t2=? (1)дан: Qф = ηQс , ёки сρV( t2-t1 )= ηqm . (2) ни t2 га нисбатан ечиб ва ρ=100кг/м³ эканини ҳисобга олиб, қуйидагини топамиз: t2=t1+ηqm/cρV=(10+0,6·29·100³·42/4,2·10³· 2,9·100³)°С=(10+60)°C=70°C. Жавоб. сув t2=70°C ҳароратгача исиган. 2-масала 3 кг массали азот ҳажми ўзгармасдан 100 Кгача қиздирилди. Газга берилган иссиқлик миқдори Q , ички энергиянинг ўзгариши ∆U, газ бажарган иш A топилсин. Берилган : Ечилиши: m =3кг, Газнинг ташқи кучларга қарши бажарган иши ∆T=100К, A=P ·∆V . Агар ∆V =const эканлигини назарда тутиш V=const, ∆V=0, демак ,А=0 бўлади.Унда ушбу жараён учун i=5. термодинамикани биринчи қонуни Q=∆U кўринишини _______ олади. Ички энергиянинг ўзгариши ∆U ни Q=? ∆U=i/2·(m/M) ·R·∆T формуладан топиш мумкинлигини ∆U=? эътиборга оламиз,бу ерда i=5 азот молекулаларининиг эркинлик A=? даражаси,М=28·10-³·кг/моль азотнинг моляр массаси, R=8,31Ж/К·моль газнинг моляр доимиси. Берилганлар ёрдамида топамиз: ∆U=5/2·(3/28·10-³)·8,31·100=222,6кЖ Жавоб: А=0, ∆U=222,6кЖ, Q=222,6кЖ. Ўқувчиларни билимини баҳолаш ва назорат ишларини ўтказиш учун қуйидаги масалаларни бериш мумкин : Идеал иссиқлик двигатели иситкичдан 0,8 МЖ исиқлик миқдори қабул қилиб, совитгичга 0,3МЖ исиқлик миқдорини беради. Бу иссиқлик двигателини максимал ФИК ни (%) ҳисобланг. Жавоб: 62,5 % иситгичнинг ҳарорати 477°С, совитгичники 27°С бўлган иссиқлик машинасининг максимал ФИКни ҳисобланг (%). Жавоб: 60% Буғ турбинасига буғ 500°С ҳарорат билан кириб, ундан 30°С ҳарорат билан чиқиб кетди. Буғ турбинасини идеал иссиқлик машинаси деб ҳисоблаб, унинг ФИК ни аниқланг. Жавоб: 60% Агар иситкичнинг температураси 127°С, совиткичнинг температураси 7°С бўлган идеал иссиқлик машинаси бир циклда исикгичдан 1300 Ж иссиқлик олса, бажарилган фойдали ишни ҳисобланг (Ж). Жавоб: 390 Ж Иссиқлик машинасининг ФИК 25 %, иситгичдан олинган иссиқлик миқдори 400 Ж бўлса, фойдали иш қанча бўлади (Ж). Жавоб: 100Ж Идеал иссиқлик двигателининг ФИК 62,5 % бўлиши учун унинг иситгичининг температураси қанча бўлиши керак (К)? Совуткичнинг температураси 300 К га тенг. Жавоб: 800 К Карно циклида ишлаётган буғ турбинасига температураси 480ºС бўлган буғ кириб, унда 30°С температурада чиқса турбинанинг ФИКни аниқланг (%). Жавоб: 60% Идеал иссиқлик машинаси бир циклда 500 К ҳароратдаги иситкичдан 2500 Ж иссиқлик миқдори олса, 300 К ҳароратдаги совуткичга қанча иссиқлик миқдори беради (Ж). Жавоб: 1500 Ж Агар иссиқлик машинаси иситкичнинг температураси 500 К, совуткичники 250 К бўлса ва у бир циклда иситкичдан 6000 Ж иссиқлик олса, бир циклда бажарилган ишни топинг (Ж). Жавоб: 3000 Ж Идеал иссиқлик машинасининг ФИК 87,5 % бўлиши учун иситкичининг температураси совиткичнинг температурасидан неча марта катта бўлиши керак бўлади ? Жавоб : 8 ФИКи 40 % бўлган идеал иссиқлик машинаси қиздиргичдан 10кЖ иссиқлик олади совуткичга берилаётган иссиқлик миқдори қанчага тенг (кЖ)? Жавоб: 6 кЖ Идеал иссиқлик машинасининг ишчи жисми бўлган газ ички энергиясининг бир цикл давомидаги ўзгаришни топинг. Цикл давомида газ иситкичдан Q1 иссиқлик миқдори олади, совуткичга Q2 иссиқлик миқдори беради ва А иш бажаради. Жавоб: 0 ФИК 50 % бўлиши учун иситкичнинг ҳарорати 527°С бўлган иссиқлик машинаси совуткичнинг ҳарорати қанча бўлади (К) ? Жавоб: 400 К Иссиқлик машинаси бир цикл давомида 67 кЖ иш бажаради. Иситкич температураси 100 °С, совуткич температураси 0°С бўлса, машинани иситкичдан олган иссиқлик миқдорини аниқланг (кЖ). Жавоб: 250 кЖ Карно циклида ишлайдиган идеал машинада иситкич ва совуткич температурасининг нисбати 5 га тенг.Агар бир циклда совуткичга 180 кЖ иссиқлик берилган бўлса, иситкичдан олган иссиқлик миқдорини аниқланг (кЖ). Жавоб: 900 Ж Идеал иссиқлик двигатели иситкичнинг ҳарорати 327°С бўлиб совуткичнинг ҳарорати 127°С га тенг. Шу идеал машинанинг ФИК 2 марта ошириш учун иситкичнинг ҳароратини неча градус ошириш керак бўлади ? Жавоб: 500°С Идеал исcиқлик двигателида совуткичнинг температураси 62°С, иссиқлик двигателининг ФИК 50 % бўлса, иситкич билан совуткичнинг температуралари орасидаги фарқни аниқланг (К). Жавоб: 335К. Иситкичнинг температураси Т1 совуткичнинг температураси Т2 бўлган иссиқлик машинаси берилган. Т1 ни ΔТ га орттириб, Т2 ни ўзгартирмаган Т2 ни ΔТ га камайтириб, Т1 ни ўзгартирмаган ҳоллардаги ФИКларни нисбатини топинг. Жавоб: Т1 /(Т1+ΔТ) p=100 кВт қувват билан ишлаганда t=1 соатда m=28 кг дизел ёқилғиси сарфлайдиган трактор двигателини ФИК ни топинг. Дизель ёқилғисини солиштирма ёқиш иссиқлиги Q=42 MЖ/кг. Жавоб: 34 %. Цилиндрдаги газни ҳажми V =220 л, босими p=400 к Пa ва ҳарорати t= 17°С. Газ изобарик кенгайиб А= 40 кЖ иш бажариши учун газни неча градусга қиздириш керак? Жавоб: 132 К. ҳарорати t=7°С, ҳажми V=8,0 м³ ва босими p=100 к Пa бўлган газ ΔT=70°С га изобарик қиздирилганда бажарилган иш топилсин. Жавоб:200 кЖ. t1=100°С ҳароратли буғ сувга айланиб, t2=90°С гача совиганда ажралиб чиқадиган энергия Q=23MЖга тенг бўлиши учун қанча буғ олиш керак? Сувнинг солиштирма буғланиш иссиқлиги r=2,26 МЖ/кг, солиштирма иссиқлик сиғими с=4,2кЖ/(кг·К). Жавоб : 10кг. Массаси М=2кг бўлган чўян дазмол газ ўчоғда t1=20° С дан t2=200°С гача қиздирилди . Газ ёнишида ажралган барча иссиқлик дазмолга берилган деб ёқилган газ массаси m топилсин . Газнинг солиштирма ёниш иссиқлиги g=44МЖ/кг. Чўяннинг солиштирма иссиқлик сиғими эса с=540Ж/(кг·К). Жавоб: 4,4гр Баландликдан тушаётган сувнинг ҳарорати ΔT =1,5 к га кўтарилиши учун оғирлик кучи бажарган ишнинг η=60% и сарфланган бўлса сув қандай баландликдан тушган? Сувнинг солиштирма иссиқлик сиғими с=4,2кЖ(кг ·К). Жавоб. h=1,07 км. Массаси m1=400гр бўлган алюминний чойнакда t1=10°С ҳароратли m2=2кг сув бор . Бу чойнак ФИК η=40% бўлган газ ўчоққа қўйилди. Агар t2=10 мин да сув қайнаб унинг m3=20гр и буғланиб улгирса ўчоқнинг қуввати p қандай ?Алюминнийнинг солиштирма иссиқлик сиғими С1=880Ж (кг·К). Сувники С2=4,2кЖ (кг·К) сувнинг солиштирма буғланиш иссиқлиги r =2,3МЖ /кг деб олинсин . Жавоб: 3,5кВт. Агар двигателнинг ФИК η=25% бўлган мотоцикил υ=108 км/соат тезлик билан харакатланиб S=100км йўл босганда V=4,7л бензин сарфласа двигател эришган ўртача қувват қандай? Бензиннинг зичлиги ρ=700 кг /м³. Солиштирма ёниш иссиқлиги q=46 МЖ / кг . Жавоб: 8,9 кВт. Газнинг ҳарорати ΔT1 =60 К га ортганда унинг ҳажми ΔV1=1 л ортди. Агар газнинг харорати яна ΔT2 =30 К ортса хажми дастлабки ҳажмига қараганда қанча ортади? Жараён изобарик деб ҳисобланади. Жавоб: 1,5л. Қуввати N=1кВт бўлган электр чойнакда сув қайнатмоқда. Агар жўмрагининг кўндаланг кесими S=1см² бўлса ундан чиқаётган сув буғининг ўртача тезлигини топинг. Жўмракнинг учидаги босим р =100 кПа ва иссиқ исроф бўлмайди деб ҳисобланг. Сувнинг моляр массаси µ=18 гр/моль. Солиштирма буғланиш иссиқлиги r= 2,26 МЖ/кг. Жавоб: 7,6м/с Совитгич қурилмасининг ФИК η=50%. Бу қурилмада m=120 гр аммиак буғланганда t=20°С ҳароратли қанча сувни музга айлантириши мумкин? Аммиакнинг солиштирма буғланиш иссиқлиги r= 1,25МЖ/кг сувнинг солиштирма иссиқлик сиғими с=4,2 кЖ(кг·К) музнинг солиштирма эриш иссиқлиги λ=330 кЖ/кг. Жавоб:181 гр. Тўсиқни тешиб ўтиш жараёнида υ1=300м/с тезлик билан харакатланаётган қўрғошин ўқининг температураси ΔT=60 К га кўтарилган. Ўқ энергияси камайишидан η=30 % и ўқнинг исишига сарфланган. Ўқнинг тўсиқни тешиб ўтгандан кейинги тезлиги аниқлансин. Қўрғошиннинг солиштирма иссиқлик сиғими с=130Ж(кг·К) . Жавоб: 195 м/с. Автомобил υ = 36км/соат тезлик билан юрганда S=100км йўлида V=40л бензин сарф қилади. Автомобил двигателининг ФИК η=22,5% бўлса унинг қувватини топинг. Бензиннинг зичлиги ρ=800кг/м³ солиштирма ёниш иссиқлиги q=46 МЖ /кг . Жавоб : 33кВт. Ўчоқда 6 кг пўлатни 1400К га иситиш учун 4,6кг махсус ёқилғи сарф бўлади. Агар пўлатнинг солиштирма иссиқлик сиғими 460Ж/кг·К махсус ёқилғининг ёниш иссиқлиги 4 МЖ/кг бўлса ўчоқнинг иссиқлик бериши қанча? Жавоб: 28% Агар автомобил 4 соат ишлаганда 180 кг бензин сарфлаган бўлса, бу автомобил двигателининг қуввати қанчага тенг (кВт)? Двигателнинг ФИК 24% бензинининг солиштирма ёниш иссиқлиги 46 МЖ/кг.Жавоб:138кВт. Двигател 1кВт·соат электр энергияси ҳосил қилиш учун 160 гр ёқилғи сарфлайди. Ёқилғининг ёниш иссиқлиги 4,5 МЖ/кг. Двигателнинг фойдали иш коэффиициенти неча % бўлади ? Жавоб : 50% Ўзгармас 72 км/соат тезликда юрган автомобилнинг 1км йўлдаги бензин сарфини ҳисобланг. Автомобилнинг қуввати 23 кВт ФИК 25%га тенг.Бензиннинг солиштирма ёниш иссиқлиги 46 МЖ/кг. Жавоб:100г Агар қуввати 42 кВт бўлган дизел двигателининг ФИК 20 % бўлса у 4 соатда қанча ёқилғи сарфлайди (кг)? Дизель ёқилғисининг солиштирма ёниш иссиқлиги 42 МЖ /кг га тенг . Жавоб: 54кг Ўзгармас 108км / соат тезлик билан харакат қилаётган автомобил 46 км йўлда 5 кг бензин сарфлади . Бензиннинг солиштирма ёниш иссиқлиги 46 МЖ/кг ва моторнинг ФИК 24 % бўлса автомобилнинг фойдалий қувватини топинг (кВт).Жавоб : 36кВт 37. Иссиқлик машинасида иситкичнинг температураси 237°С, совуткич- ники 67°С . Агар бир циклда иситкичдан 1800 Ж иссиқлик миқдори олинса, машина бир циклда бажара оладиган ишини аниқланг (Ж). Жавоб: 600 Ж Download 0.61 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|