Какое количество теплоты необходимо затратить

На нагрев 1 кг воздуха необходимо количество теплоты:
qP=Cpm2∙t2-Cpm1∙t1
где Cpm1, Cpm2 – средние массовые теплоемкости при заданных температурах t1, t2.
Cpm1=Cpm(120°C)=1,0072 кДж/(кг·°C)
Cpm2=Cpm(450°C)=1,0335 кДж/(кг·°C)
Теплоемкости находим методом линейной интерполяции. Из справочных таблиц:
Cpm(100°C)=1,0061 кДж/(кг·°C)
Cpm(200°C)=1,0115 кДж/(кг·°C)
Cpm(120℃)=Cpm(100℃)+Cpm(200℃)-Cpm(100℃)200-100∙(120-100)
Cpm120℃=1,0061+1,0115-1,0061200-100∙120-100=1,0072кДжкг∙℃
Cpm(400°C)=1,0283 кДж/(кг·°C)
Cpm(500°C)=1,0387 кДж/(кг·°C)
Cpm(450℃)=Cpm(400℃)+Cpm(500℃)-Cpm(400℃)500-400∙(450-400)
Cpm450℃=1,0283+1,0387-1,0283500-400∙450-400=1,0335кДжкг∙℃
qP=1,0335∙450-1,0072∙120=344,2 кДж/кг
Массу воздуха определим из уравнения состояния:
PV=MRT →M=PVRT
где R – газовая постоянная воздуха, R=287 Дж/(кг·°C);
Т – абсолютная температура, T=t+273=120+273=393 К
Риз=2 ат=2·98066,5=196133 Па
Ратм=750 мм рт . ст.=750·133,322=99991,5 Па
Р=Риз=+Ратм=196133+99991,5=296124,5 Па
M=296124,5∙2,4287∙393=710698,8112791=6,3010204≈6,3 кг
Количество теплоты, которое необходимо затратить на нагревание полученной массы воздуха:
QP=qP∙M
QP=344,2∙6,3=2168,46 кДж
Количество теплоты можно также определить не только по массе воздуха, но и по его объему