АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Примеры решения задач. Задача 1.Воздух в количестве 0,1 м3 при давлении р1 = 1 МПа и температуре t1 = 25 0С расширяется в цилиндре с подвижным поршнем до давления р2 = 0,1 МПа

Читайте также:
  1. C) Любой код может быть вирусом для строго определенной среды (обратная задача вируса)
  2. I. Постановка задачи маркетингового исследования
  3. I. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ
  4. II. Основные задачи и функции Отдела по делам молодежи
  5. II. Цели и задачи конкурса
  6. III. Задачі
  7. III. ЗАДАЧІ
  8. III. Описание основных целей и задач государственной программы. Ключевые принципы и механизмы реализации.
  9. III. Принятие решения, заполнение протоколов и комментарии
  10. L Перевірка виконання домашньої задачі.
  11. V2: Предмет, задачи, метод патофизиологии. Общая нозология.
  12. VII. Вирішіть задачі:.

 

Задача 1. Воздух в количестве 0,1 м3 при давлении р1 = 1 МПа и температуре t1 = 25 0С расширяется в цилиндре с подвижным поршнем до давления р2 = 0,1 МПа.

Найти конечный объем, температуру, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, работу, произведенную газом, и подведенную теплоту к 1кг, и М кг, если расширение в цилиндре происходит: а) изотермически, б) политропно с показателем политропы n=1,3.

 

Решение. Из табл. 2 приложения 2 для воздуха находим:

m = 28,96; R = 286,4 Дж/(кг×К).

Массу воздуха определяем из уравнения состояния идеального газа для начального состояния газа:

р1×V1 = М×R×Т1,

 

М = = = 1,17 кг.

 

а) Изотермическое расширение.

Конечный объем определяем из соотношения между параметрами в изотермическом процессе:

отсюда V2 = = =1 м3.

 

Так как в изотермическом процессе t = const, то конечная температура

 

T2 =T1 = 298 К.

 

Воздух двухатомный газ из табл. 2 приложения 2 находим k = 1,4.

Определяем массовую изобарную и изохорную теплоемкости

 

ср = = = 1002,4 Дж/(кг×К);

сv = = = 716 Дж/(кг×К).

 

Изменение внутренней энергии Du = 0, энтальпии Dh = 0, так как t2 = t1.

Изменение энтропии

 

DS = М×R× n V2/V1 = 1,17×286,4× n 1/0,1=771,56 Дж/К.

 

Работа 1 кг газа - = Т× R× n V2/V1 = 298 ×286,4× n 1/0,1=196519 Дж/кг

 

Работа М кг газа - L = М × = 1,17 ×196515×10-3 = 229,93 кДж.

 

Так как Du = 0, количество подведенной теплоты – Q = L = 229,93 кДж.

б) Политропное расширение.

Конечную температуру определяем из соотношения между параметрами в политропном процессе:

отсюда =175,16 К.

 

Конечный объем определяем из соотношения между параметрами в политропном процессе:

отсюда = 0,58 м3.

Изменение внутренней энергии

 

DU = М×cv×(Т2 – Т1) = 1,17×716×(175,16-298) ×10-3= -102,9 кДж.

 

Изменение энтальпии

 

DH = М×cp×(Т2 – Т1) = 1,17×1002,4×(175,16-298) ×10-3= -144,07 кДж.

 

Изменение энтропии

 

DS = М×R× n V2/V1 =1,17× 286,4× n 0,58/0,1×10-3 = 589 Дж/К.

 

Работа 1 кг газа

= 12) = (298 – 175,16) ×10-3= 117,27 кДж/кг.

 

Работа М кг газа - L = М× = 1,17×117,27 = 137,2 кДж.

 

Количество подведенной теплоты

 

Q = М× сv× × (T2 – T1)=1,17×716× ×(175,16–298) ×10-3=34,3 кДж.

Проверка:

I закон термодинамики – Q = DU + L.

 

34,3= -102,9 + 137,2.

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.)