Сосуд вместимостью V1 =400л содержит газ О2 при абсолютном давлении р1 = 1 МПа и температуре t1 = 37 °С

Газовая постоянная СО2 равна [2]
 =   =   = 260Дж/(кг*К)
где μ = 32 кг/кмоль - мольная масса кислорода.
Абсолютная температура кислорода в начальный момент равна
Т1 = t1 + 273 = 37 + 273 = 310 К.
Масса кислорода в сосуде из уравнения состояния идеального газа составляет
 4,96 кг.
Конечную температуру кислорода в процессе изохорного повышения давления до р2= 2 МПа определим по закону Шарля [2]
 =  ,
 =   = 310*   = 620 К,
t2 = 620 - 273 = 347 °С.
 
Среднюю изохорную теплоемкостьO2 в рабочем интервале температур, определим по формуле [2]
  =                               (1)
где   =  - средняя изобарная теплоемкости O2 в интервалах температур от 0 до 37°С;   = - средняя изохорная теплоемкость O2 в интервалах температур от 0 до 347°С
Средние изохорные теплоемкости O2 в интервалах температур от 0 до соответствующей рабочей температуре определим используя справочные данные [2, табл . VI]
-интервал от 0 до 37°С
  0,6579 кДж/(кг*К);
-интервал от 0 до 347°С
  0,6971 кДж/(кг*К);
Подставив численные значения в формулу (1), получим:
  0,7018 кДж/(кг*К);
Количество теплоты, которое необходимо подвести, чтобы повысить давление в процессе при постоянном объеме (υ= const) до p2=2 МПа равно
Изменение внутренней энергии в изохорическом процессе в соответствии с Первым законом термодинамики равно количествуподведенной теплоты
 U =  = 1079,1 кДж.
Средняя изобарная теплоемкость O2 в рабочем интервале температур поформуле Майера составляет [2]
cp=cυ + R = 0,7018 + 0,260 = 0,9618 кДж/(кг*К).
Изменение энтальпии газа в изохорическом процессе равно
 H =  = 4,96*0,9618*(620-310)= 1478,9 кДж.
 
 
p-υ иT-s диаграммы процесса изохорного процесса повышения давления газа приведены на рисунках 3 и 4.
 
Рисунок 3 - p-υ диаграмма газа при υ=const
 
Рисунок 4- T-sдиаграмма газа при υ=const