Сухой газ массой 1 совершает ряд последовательных термодинамических процессов (1-2
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Сухой газ массой 1 совершает ряд последовательных термодинамических процессов (1-2; 2-3; 3-4).
Определить:
- давление, удельный объем и температуру газа в каждой точке (1, 2, 3, 4);
- для каждого процесса определить:
1) изменение внутренней энергии;
2) изменение энтальпии;
3) теплоту процесса;
4) термодинамическую работу расширения;
5) потенциальную работу;
- суммарное количество подведенной и отведенной теплоты и работы;
- построить в - координатах графическое изображение процессов.
Исходные данные взять из таблиц 5 и 6. Теплоемкости газа считать не зависящими от температуры (приложение А, таблица А1). Удельную газовую постоянную для газа взять из приложения А (таблица А2). Изменение внутренней энергии и изменение энтальпии рассчитать по формулам, представленным в [5, 6].
Таблица 5 - Исходные данные для задачи №3
Первая цифра варианта
5 0,55 500 0,20 0,70 150
Таблица 6 - Исходные данные для задачи №3
Вторая цифра варианта Газ Процесс 1-2 Процесс 2-3 Процесс 3-4
9 Метан
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Точка 1
Дано: ; .
Удельный объем газа находим из характеристического уравнения состояния:
(1)
где - газовая постоянная метана, ;
Точка 2
Дано: , , так как .
Удельный объем находим из соотношения параметров в изотермическом процессе 1-2:
(2)
откуда
(3)
Точка 3
Дано: ; .
Удельный объем находим из соотношения параметров в политропном процессе 2-3:
(4)
откуда
(5)
Температуру находим из уравнения состояния:
(6)
Точка 4
Дано: , так как .
Удельный объем находим из соотношения параметров в изохорном процессе 3-4:
(7)
откуда
(8)
Процесс 1-2 (изотермический)
Изменение внутренней энергии:
Изменение энтальпии:
Термодинамическая работа расширения:
(9)
Теплота процесса:
Потенциальная работа:
Процесс 2-3 (политропный)
Термодинамическая работа расширения:
(10)
Потенциальная работа:
(11)
Изменение внутренней энергии:
(12)
где -массовая теплоемкость метана при , ;
(13)
тут - мольная теплоемкость многоатомных газов при постоянном объеме, ;
- молекулярная масса метана, ;
Подставляя полученное значение в формулу (12), получаем
Изменение энтальпии:
(14)
где - средняя массовая теплоемкость при постоянном давлении, ;
(15)
тут - мольная теплоемкость многоатомных газов при постоянном давлении, ;
Подставляя полученное значение в формулу (14), получаем
Теплота процесса:
(16)
где - показатель адиабаты многоатомных газов;
Процесс 3-4 (изохорный)
Изменение внутренней энергии:
(17)
Изменение энтальпии:
(18)
Теплота процесса:
Термодинамическая работа расширения:
Потенциальная работа:
(19)
Суммарное количество отведенной теплоты:
Суммарное количество отведенной теплоты:
Работа цикла:
(20)
Рисунок 1 - Графическое изображение процессов в - координатах
Заказать работу
на новый заказ в Автор24.
