Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Новосибирский государственный технический университет
Кафедра общей физики
Расчётно-графическая работа № 1
Вариант 23
6.8
|
7.10
|
8.9
|
9.10
|
10.6
|
11.2
|
12.6
|
|
|
|
|
|
|
|
13.4
|
14.3
|
15.8
|
16.5
|
17.6
|
18.3
|
|
|
|
|
|
|
Факультет: Преподаватель:
Автоматики и вычислительной техники (АВТФ) Штыгашев А.А.
Группа:
АВТ-141
Студент:
Половин Н.В.
Новосибирск 2022
6.8.
Постановка задачи. В одном баллоне вместимостью 1.5 л находится газ под давлением 2 атм, а в другом – тот же газ под давлением 10 атм. Баллоны, температура которых одинакова, соединены трубкой с краном. Если открыть кран, то в обоих баллонах установилось давление 4 атм. Какова вместимость второго баллона? Построить график процесса.
Дано:_____T=const__Решение'>Дано:
T=const
|
Решение:
|
Найти:
|
|
Рис.6.1 Предполагаемый изотермический процесс (постановочный рисунок)
Математической моделью будем считать идеальный газ. Поскольку процесс изотермический, воспользуемся Законом Бойля-Мариотта:
Следовательно:
Графическая часть.
7.10.
Постановка задачи. Дымовая труба высотой 150 м выпускает дым при температуре К. Определить перепад давления на входе в трубу, обеспечивающий тягу. Температура и давление наружного воздуха К и Па, соответственно. Построить график зависимости перепада давления от температуры газов в трубе при фиксированной температуры и давлении наружного воздуха. Привести поясняющий рисунок и указать основные параметры.
Рис.7.1 Схема трубы (постановочный рисунок)
Математической модель. Согласно распределению Больцмана давление воздуха изменяется с высотой так:
,
где кг/моль, Дж/моль×К, м/ .
Так как температура постоянная, то давление нагретых газов внутри трубы на высоте h равно
,
Учитывая, что давление наружного воздуха на срезе трубы равно давлению выходящих газов, получим взаимосвязь:
Следовательно:
,
Искомый перепад давлений на нулевом уровне равен:
,
Подставив значения получим:
Графическая часть. Выведем функцию зависимости перепада давления от температуры :
=
Рис. 7.2 Функция зависимости перепада давления от температуры в интервале от до 1000 К.
Анализ решения.
Проверим правильность нарисованного нами графика. Для этого рассмотрим предел функций . Используем Mathcad:
Следовательно:
Выборочно выберем значение = 350 и посчитаем значения:
и получим:
, взглянув на график (рис. 7.2) убеждаемся, что «на глаз» значение аналогично, соответственно, численное решение согласуется с графическим представлением. Значит график нарисован верно.
Достарыңызбен бөлісу: |