1 кг воздуха при давлении 3 бар и температуре 111°С расширяется политропно до давления

1 кг воздуха при давлении 3 бар и температуре 111°С расширяется политропно до давления (Решение → 319)

1 кг воздуха при давлении 3 бар и температуре 111°С расширяется политропно до давления 1.15 бар. Определите конечное состояние воздуха, изменение внутренней энергии, количество внутренней энергии, количество подведенного тепла и полученную работу, если показатель политропы равен 1,2.



1 кг воздуха при давлении 3 бар и температуре 111°С расширяется политропно до давления (Решение → 319)

Определим начальный объем воздуха:
V1=R∙T1P1=287∙273+1110.3∙106=0.37м3кг
Конечный объем воздуха найдем по формуле:
V2=V1∙P1P21n=0.37∙(0.3∙1060.115∙106)11.2=0.37∙2.60.83=0.82 м3кг
Конечную температуру найдем из характеристического уравнения:
T2=P2∙V2R=0.115∙106∙0.82287=328 K
Величину работы найдем по формуле:
A=R∙(T1-T2)n-1=287∙(384-328)1.2-1=80360Джкг=80.4 кДж/кг
Изменение внутренней энергии:
∆U=Cv∙T2-T1=20.93∙328-38428.96=-40.5 кДж/кг
Количество теплоты, сообщенной воздуху, найдем по формуле:
q=Cv∙(n-k)(n-1)∙(t2-t1)=0.72∙(1.2-1.4)(1.2-1)∙(55-111)=40.5 кДж/кг
Следовательно, в этом процессе внешняя работа совершается за счет подведенной теплоты и уменьшения внутренней энергии.



1 кг воздуха при давлении 3 бар и температуре 111°С расширяется политропно до давления (Решение → 319)

1 кг воздуха при давлении 3 бар и температуре 111°С расширяется политропно до давления (Решение → 319)