Логотип Автор24реферат
Задать вопрос
%
уникальность
не проверялась
Решение задач на тему:

1 кг аргона (μAr=40 кг/кмоль) имеет параметры P1=1,98 МПа

уникальность
не проверялась
Аа
3837 символов
Категория
Другое
Решение задач
1 кг аргона (μAr=40 кг/кмоль) имеет параметры P1=1,98 МПа .pdf

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

Условие

1 кг аргона (μAr=40 кг/кмоль) имеет параметры P1=1,98 МПа и t1=1637 °С. В процессе без теплообмена с окружающей средой температура аргона понизилась до t2=927°С. Затем при подводе тепла в процессе при v=const давление увеличилось до P3=9,9 бар. В дальнейшем при изотермическом сжатии затрачивается работа, равная 27 кДж/кг. Теплоемкости принять на основании молекулярно-кинетическое теории. 1. Определить: недостающие параметры состояния (Pi, ti, vi) в точках 1, 2, 3, 4; работу, теплоту и изменение внутренней энергии 1 кг аргона в каждом из процессов: изохорном, адиабатном и изотермическом. 2. Результаты расчетов параметров состояния (Pi, ti, vi) внести в таблицу. 3. Процессы изобразить в координатах v – P. Исходные данные: μAr=40 кг/кмоль=0,04 кг/моль P1=1,98 МПа=1,98·106 Па P3=9,9 бар=9,9·105 Па t1=1637 °С t2=927 °С l=27 кДж/кг=27·103 Дж/кг Процессы 1-2 2-3 3-4 адиабатное расширение изохорное нагревание (v=const) изотермическое расширение (T=const)

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть
Т1=t1+273=1637+273=1910 К
Т2=t2+273=927+273=1200 К
Газовая постоянная аргона:
RAr=R/μAr=8,314/0,04=207,85 Дж/(кг·К)
где R=8,314 Дж/(моль·К) – универсальная газовая постоянная
Показатель адиабаты для аргона:
k=сpсv=1,67
Удельная теплоемкость при постоянном давлении:
cp=RAr⋅kk-1=207,85⋅1,671,67-1=518,07388≈518 Дж/(кг⋅К);
Удельная теплоемкость при постоянном объеме:
сv=сpk=518,073881,67=310,22388≈310,22 Дж/(кг⋅К);
Рассчитаем значения термодинамических параметров для основных точек цикла с учетом заданных исходных данных.
Точка 1
Удельный объем определяем из уравнения состояния:
v1=RArT1P1
v1=207,85⋅19101,98∙106=0,200502≈0,2 м3/кг,
Точка 2
Процесс 1-2 – адиабатный, протекающий при отсутствии теплообмена с внешней средой.
Из уравнения адиабаты (линия 1-2):
T2T1=v1v2k-1 → v1v2=T2T11k-1 →v2v1=T1T21k-1→v2=v1∙T1T21k-1
v2=0,2∙1910120011,67-1=0,401227≈0,4 м3/кг
P2P1=v1v2k→ P2=P1∙v1v2k
P2=1,98∙106∙0,20,41,67=621643,3 Па
Точка 3
Так как процесс 2-3 изохорный, т.е . протекает при постоянном объеме, то v3=v2=0, м3/кг
Для изохорного процесса:
P2T2=P3T3 →T3=T2∙P3P2
T3=1200∙990000621643,3 =1911,064≈1911 К
Точка 4
Процесс 3-4 изотермический, поэтому T4=T3=1911 К
Работа определяется формулой:
l=RAr∙T4∙lnP3P4 →lnP3P4=lRAr∙T4→P3P4=elRAr∙T4→P4=P3elRAr∙T4
P4=990000e27000207,85∙1911=924940,4 Па
Удельный объем определяем из уравнения состояния:
v4=RArT4P4
v4=207,85⋅1911924940,4 =0,429435≈0,43 м3/кг,
Результаты вычислений параметров термодинамического состояния в характерных точках цикла занесем в таблицу 1.
Таблица 1
50% задачи недоступно для прочтения
Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение
Получить задачу
Больше решений задач по другому:
Все Решенные задачи по другому
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Крупнейшая русскоязычная библиотека студенческих решенных задач