V1 м3 газа при абсолютном давлении p1 МПа и температуре t1. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по теплоэнергетике и теплотехнике
V1 м3 газа при абсолютном давлении p1 МПа и температуре t1

V1 м3 газа при абсолютном давлении p1 МПа и температуре t1 .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

V1, м3 газа при абсолютном давлении p1, МПа и температуре t1, °C расширяется до увеличения объема в ε раз. Определить параметры конечного состояния газа, количество теплоты, работу, а также изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессах: а) изотермическом, б) адиабатном при k=1,4; в) политропном при показателе политропы n=1,47. Процессы изобразить (совместно) в p-v и T-S диаграммах. Исходные данные: газ-двуокись углерода;V1=0,08 м3; ε=15;p1=6,6 МПа;t1=1950 °C; а) изотермический;б) адиабатный;в) политропный Найти: p2=?; t2=?; V2=?; q12=?; l12=?; ΔU=?;Δh=?;ΔS=?

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Молярная масса гелия MHe=0,04401кгмоль, тогда RH2:
RH2=RMH2=8,3140,04401=188,91Джкг⋅К
А) Изотермический
Определяем параметры конечного состояния газа:
V2=V1ε=0,08⋅15=1,2 м3
p1V1=p2V2
Отсюда p2:
p2=p1V1V2=6,6⋅106⋅0,081,2=440,000 кПа
t1=t2=1950 °C
T1=t1+273=1950+273=2223 К=T2
Работа процесса 1-2:
l12=p1V1lnp1p2=6,6⋅106⋅0,08⋅ln6,60,44=1429,85 кДжкг
Теплота процесса 1-2:
l12=q12=1429,85 кДжкг
Изменение внутренней энергии:
ΔU=0
Изменение энтальпии:
Δh=0
Изменение энтропии:
ΔS=S1-S2=RlnV2V1=188,91ln15=511,58ДжК=0,512кДжкг⋅К
Б) Адиабатный
Определяем параметры конечного состояния газа:
V2=V1ε=0,08⋅15=1,2 м3
p1V1k=p2V2k
p2=p1V1kV2k=6,6⋅0,081,41,21,4=148,941 кПа
T1V1k-1=T2V2k-1
T2=T1V1k-1V2k-1=2223⋅0,081,4-11,21,4-1=752,49 К
Работа процесса 1-2:
l12=Rk-1T1-T2=188.911,4-1⋅2223-752,49=694,489кДжкг
Теплота процесса 1-2:
q12=0
Изменение внутренней энергии:
ΔU=U2-U1=cvT2-T1
С учетом того, что для H2 cp=0.819 кДжкг⋅°C, тогда по соотношению Майера: cv=cp-R=0.819-0,189=0,63кДжкг⋅°C
ΔU=0,63⋅103⋅752,49-2223=-926,549кДжкг
Изменение энтальпии:
Δh=h2-h1=kcvT2-T1=1,4⋅0,63⋅103⋅752,49-2223=--1297,168кДжкг
Изменение энтропии:
ΔS=S1-S2=0кДжкг⋅К
В) Политропный
Определяем параметры конечного состояния газа:
V2=V1ε=0,08⋅15=1,2 м3
p1V1n=p2V2n
p2=p1V1nV2n=6,6⋅106⋅0,081,471,21,47=123,222 кПа
T1V1n-1=T2V2n-1
T2=T1V1n-1V2n-1=2223⋅0,081,47-11,21,47-1=622,553 К
Работа процесса 1-2:
l12=Rn-1⋅T1-T2=188,911,47-1⋅2223-622,553 =643,283кДжкг
Теплота процесса 1-2:
q=cv-Rn-1⋅T2-T1=0,63⋅103-188,911,47-1⋅2223-622,553=365,14кДжкг
Изменение внутренней энергии:
ΔU=u2-u1=cvT2-T1=0,63⋅103⋅622,553-2223=-1008,423кДжкг
Изменение энтальпии:
Δh=h2-h1=ncv⋅T2-T1=1,47⋅0,63⋅103⋅622,553-2223=-1482,381кДжкг
Изменение энтропии:
ΔS=S1-S2=cvn-klnV1V2=0,63⋅103⋅1,47-1,4⋅ln0,081,2=119,44Джкг⋅К
Таблица результатов:
Процесс V2, м3
T2, К
p2, МПа
q,кДжкг
l,кДжкг
Δh,
кДжкг
ΔU,
кДжкг
ΔS,
кДжкг⋅К
Изотермический 2223,000
752,494
622,553 0,440 1429,851 1429,851 0,000 0,000 0,512 2223,000
Адиабатный
0,149 0,000 694,489 -1297,168 -926,549 0,000 752,494
Политропный
0,123 365,140 643,283 -1482,382 -1008,423 1,194 622,553
Графики:
Рис

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу