Газ массой m кг с начальным давлением р1

Расчет адиабатного процесса.
Выполняем перевод внесистемных единиц измерения в единицы системы СИ: р1=0,5 атм=50662 Па;
Газовая постоянная воздуха:
R=Ryμ=831428,96=287 Дж/(кг·К).
Начальный объем определяем по уравнению состояния
V1=m∙R∙T1p1=2,5∙287∙28850662=4,07 м3.
Конечный объем
V2=V12=4,072=2 м3
Конечное давление
p2=p1∙(V1V2)k=50662∙(4,072)1.4=133747 Па.
Конечная температура определяется из уравнения состояния для точки 2 окончания процесса
T2=p2∙V2m∙R=133747∙22,5∙287=373 K.
Количество тепла в процессе Q=0, т.к . процесс адиабатный.
Работа сжатия
L=1k-1∙RT1-T2=11.4-1∙287∙288-373=-60987 Дж.
Изменение внутренней энергии по 1-му з-ну термодинамики
∆U=-L=60987 Дж.
Расчет политропного процесса.
Пп.1 – 4 такие же, как и в адиабатном процессе.
5) Конечное давление
p2=p1∙(V1V2)m=50662∙(4,072)1.2=111456 Па.
Конечная температура определяется из уравнения состояния для точки 2 окончания процесса
T2=p2∙V2m∙R=111456∙22,5∙287=310 K.
Работа сжатия
L=1m-1∙RT1-T2=11.2-1∙287∙288-310=-31570 Дж.
массовая изохорная теплоемкость воздуха определяется по таблице при средней температуре процесса tср=(t1+t2)/2=(30+91)/2=60.5 °C.
cv=0.736 кДж/(кг·К).
Изменение внутренней энергии
∆U=m∙cv∙T2-T1=2,5∙0.736∙310-288=40,48 кДж.
Количество тепла определим по 1-му з-ну термодинамики
Q=L+∆U=-31570+40,48=31529 кДж.
По рассчитанным значениям параметров состояния строятся процессы в pV-диаграмме.