Дано: p1=1,5 бар, t1=332ºC, p5=0,2×p4, v2=0,3м3кг, v3=0,6×v2, L2-3=1000 кДж, n=0,5. Требуется: определить параметры в характерных

Дано: p1=1,5 бар, t1=332ºC, p5=0,2×p4, v2=0,3м3кг, v3=0,6×v2, L2-3=1000 кДж, n=0,5. Требуется: определить параметры в характерных точках. Определить работу, теплоту и энергию. Изобразить процесс на Ts-диаграмме.

Уравнение Менделеева-Клапейрона:
p1×V1=R×T1→V1=R×T1p1=143×6051,5×105=0,58 м3кг
1-2: изобарный процесс. Для него: p1=p2=1,5 бар.
V1T1=V2T2
Откуда
T2=V2V1×T1=0,30,58×605=313 К
Работа равна:
L1-2=p×V2-V1=1,5×105×0,3-0,58=-42 кДж
Изменение внутренней энергии составляет:
ΔU1-2=cv×T2-T1=357,5×313-605=-104,39 кДж
Изменение теплоты составляет:
dq1-2=cv×T2-T1+p×V2-V1=-104,39-42=-148,39 кДж
2-3: изотермический. Для него T2=T3=313 К.
p2×V2=p3×V3
Откуда
p3=p2×V2V3=1,5×105×0,30,6×0,3=2,5×105 Па
Работа равна (по условию)
L2-3=R×T3×lnp3p2=1000 кДж
Откуда R=143.
Изменение теплоты составляет:
dq2-3=L2-3=1000 кДж
Изменение внутренней энергии составляет:
ΔU2-3=cv×T3-T2=0 кДж
3-4: адиабатный.
p3×V3k=p4×V4k
p4=p3×(V3V4)k=2,5×105 ×(0,1814,5)1,4=0,5×103 Па
T4=T3×(V4V3)k-1=313×(14,50,18)1,4-1=1811,3 К
Работа равна:
L3-4=R×T3k-1×1-T4T3=143×3131,4-1×1-1811,3313=-535,6кДжкг
Изменение теплоты составляет:
Δq=0
Изменение внутренней энергии составляет:
ΔU=CV×T4-T3=357,5×1811,3-313=535,6 кДжкг
4-5: политропный процесс.
p4×V4n=p5×V5n
Откуда
p4p5=V4V5n
V4=V5×p4p51n=0,58×1,5×1050,3×10510,5=14,5 м3кг
Т5Т4=p5p4n-1n
Т5=Т4×p5p4n-1n=1811,3×1,5×1050,3×1050,5-10,5=362,3 К
Работа равна:
L4-5=Rn-1×T5-T4=357,50,5-1×362,3-1811,3=1036 кДж
Изменение теплоты составляет:
q4-5=cv×n-kn-1×T5-T4=357,5×0,5-1,40,5-1×362,3-1811,3=-932,5 кДж
Изменение внутренней энергии составляет:
ΔU4-5=103,5 кДж
5-1: изохорный