Азот в количестве 10 м3 при нормальных физических условиях заключили в герметичный сосуд и

Азот в количестве 10 м3 при нормальных физических условиях заключили в герметичный сосуд и (Решение → 1213)

Азот в количестве 10 м3 при нормальных физических условиях заключили в герметичный сосуд и нагрели до 1450 °С. Давление при этом стало равным 38 бар. Затем газ охладили до 47 °С. Определить, каким стало давление после охлаждения и сколько теплоты отведено. Изобразить процессы в PV- и TS – диаграммах. Дано: t1 = 1450 °С = 1723 К t2 = 47 °С = 320 К Азот Найти: р2 = ?



Азот в количестве 10 м3 при нормальных физических условиях заключили в герметичный сосуд и (Решение → 1213)

Оба процесса – нагрев (1-2) и охлаждение (2-3) происходят при постоянном объеме 10 м3. Поэтому масса азота в сосуде не меняется, а начальные параметры азота в герметичном сосуде соответствуют нормальным условиям:
Р1= 101325 Па
Т1 = 273 К
V1 = 10 м3
Откуда определяем массу азота
М = RT1/P1V1 = 296,9*273/(101325*10) = 0,08 кг.
где: молярная масса азота [2]; газовая постоянная азота определяется по формуле
,
– универсальная газовая постоянная.
Изображение процесса нагрева и охлаждения азота в PV и TS-диаграммах приведено на рис.1.
Так как сосуд герметичный, то процессы 1-2 и 2–3 нагрева и охлаждения азота являются изохорными.
Уравнение связи между давлением и температурой в изохорном процессе имеет вид
,
откуда давление азота после охлаждения
P3= T3T2P2= 320172338*1050 = 705745 Па = 0,705 МПа.
По таблице VI [2, с



Азот в количестве 10 м3 при нормальных физических условиях заключили в герметичный сосуд и (Решение → 1213)

Азот в количестве 10 м3 при нормальных физических условиях заключили в герметичный сосуд и (Решение → 1213)