V1 м3 газа при абсолютном давлении р1 и температуре t1

А) Изотермический процесс
p1V1=p2V2=12p2V1
p2=p1V112V1=p1V112=6⋅106⋅0,312=0,15 МПа
Q=A=mRTlnV2V1
Т.к. масса неизвестна найдем ее:
Для состояния 1:
p1V1=mRT1
m=p1V1RT1=6⋅106⋅0,3290⋅103⋅(1850+273)=0,002924 кг
Тогда
Q=A=0,002924⋅290⋅103⋅1850+273⋅ln12⋅0,30,3=4473376 Дж=4473,376 кДж
ΔU=0
ΔS=QT=44473,376⋅1031850+273=2107,101 Дж/К
ΔH=0
Б) Адиабатный процесс
p1V1k=p2V2k
p2=p1V1V2k=6⋅106⋅0,312⋅0,31,4=185,0536 кПа
T2=T1V1V2k-1=1850+273⋅0,312⋅0,31,4-1=785,7375 К
ΔU=cv⋅T2-T1=0,7⋅103⋅785,7375-1850+273=-936084 Дж
Q=0
A=-ΔU=936084 Дж
ΔH=cpT2-T1=k1-k⋅Rунив⋅T2-T1=1,41-1,4⋅8,31⋅785,7375-1850+273=38894,28 Дж
ΔS=0
Б) Политропный процесс
p1V1n=p2V2n
p2=p1V1V2n=6⋅106⋅0,30,3⋅121,47=155,5087 кПа
T2=T1V1V2n-1=1850+273⋅0,312⋅0,31,47-1=660,2901 К
A=Rn-1T1-T2=8,311,47-1⋅2123-660,2901=25861,95 Дж
ΔU=cvT2-T1=0,7⋅103⋅660,2901-2123=-1023896,93 Дж
Q=cvn-kn-1T2-T1=0,7⋅103⋅1,47-1,41,47-1⋅660,2901-2123=-152495 Дж
m=p1V1RT1=6⋅106⋅0,3290⋅103⋅(1850+273)=0,002924 кг
C=QmT1-T2=1524950,002924⋅2123-660,2901=35654,97Джкг⋅К
cp=C-nC-cv=35654,97-1,47⋅35654,97-0,7⋅103=15728,8Джкг⋅К
ΔH=cpT2-T1=15728,8⋅660,2901-2123=230066,67 кДж
ΔS=cvn-kn-1lnT2T1=121,76ДжК
Занесем все в сводную таблицу:
Процесс p2, МПа
T2, К
Q, кДж
ΔU, кДж
A, кДж
ΔS,ДжК
ΔH, Дж
Изотермический 0,15 2123 4473,376
0 4473,376
2107,101
0
Адиабатный 0,185
785,738
0 -936,084
936,084 0 38894,28
Политропный 0,156 660,29 -152495
-1023,896,93
25,861 121,76
230066,67
Построим на p-V диаграмме