Газ массой m расширяется по изобаре с давлением p с изменением температуры от t1

Газ массой m расширяется по изобаре с давлением p с изменением температуры от t1 = 25 0С до t2, а затем по адиабате ещё расширяется до давления p3. Определить объёмы V1, V2, V3, м3, температуру t3, 0С, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, работу, внешнюю теплоту при каждом процессе и суммарно. Изобразить совмещённые процессы на p,v и T,S-диаграммах. Дано: m = 1,5 кг p = 3 бар t2=415 °C p3=2,4 бар t1=25 °C k =1,4 Газ воздух Найти: V1, V2,V3 t3, Δu,Δh, Δs, L,Q

Процесс 1-2 изобарный
То есть p1=p2=p=3 бар
Из уравнения Менделеева- Клапейрона:
Объем газа:
V1=mRT1p=1,5·287·(25+273)3·1050,428 м3
где
R= 287 Дж/кгК – газовая постоянная воздуха
Объем в точке 2:
V2=T2·V1T1=415+273·0,42825+273=0,988 м3
Процесс 2-3 адиабатный
V3=p2p31kV2=32,411,40,988=1,159 м3
Температура:
T3=T2V2V3k-1=415+2730,9881,1591,4-1=645,4 K
Изменение внутренней энергии
Δu12=mCVT2-T1=4,4·105 Дж
Δu23=mCVT2-T3=4,75·104 Дж
где Cp=1030ДжкгК
Cv=Cp-R=743 ДжкгК
Изменение энтальпии:
Δh12=mCpT2-T1=6·105 Дж
Δh23=mCpT3-T2=-6,58·104 Дж
Изменение энтропии:
Δs12=CplnT2T1=1030ln688298=861,8ДжкгК
Δs23=0
Работа:
l12=pV2-V1=1,68·105 Джкг
L12=ml12=2,52·105Дж
L23=-Δu23=-4,75·104Дж
Теплота:
Q12=Δu12+L12=4,4·105+2,52·105=6,92·105 Дж
Q23=Δu23+L23=4,75·104-4,75·104=0
L=L12+L23=2·105 Дж
Q=Q12+Q23=6,92·105 Дж