Начальное состояние 1 кг углекислого газа характеризуется параметрами Р1 = 1 МПа и v1 = 0,1 м3/кг. В политропном процессе изменения

Начальное состояние 1 кг углекислого газа характеризуется параметрами Р1 = 1 МПа и v1 = 0,1 м3/кг. В политропном процессе изменения его состояния к газу подводится теплота q = 150 кДж/кг, при этом он совершает работу l = 200 кДж/кг. Определить показатель политропы процесса и параметры углекислого газа в конце процесса. Изобразить процесс в рv -и Тs – диаграммах.Дано Р1 = 1 МПа и v1 = 0,1 м3/кг. q = 150 кДж/кг; l = 200 кДж/кг.

По таблице 1 находим значения молярных теплоемкостей для углекислоты . Так как углекислота (СО2) является трехатомным газом, то
Сmv = 29.1 кДж/(кмоль·К);Cmp= 29.1 кДж/(кмоль·К);
Молекулярный вес углекислоты М = 44Массовые теплоемкости углекислотыСv = Сmv /М = 29.1/44 = 0,661 кДж/(кг·К);Cp= Cmp/М = 37,4/44 = 0,85 кДж/(кг·К);
Удельная газовая постоянная углекислоты
R = Cp – Cv = 0,85 – 0,661 = 0,189 кДж/(кг К) = 189 Дж/(кг К)
Показатель адиабаты
k = Сmp/Сmv = 37.4/29.1 = 1.285;
Определение показателя политропы процессаРабота . совершаемая газом в политропном процессе l = R/(1 - n) * (T2 – T1)(4)подводимая теплота q = Cv *[(n – k)/(n – 1)]* (T2 – T1)(5)
из (4)T2 – T1 = l(1 - n)/RПодставив значение T2 – T1 в (5), получимq = Cv *[(n – k)/(n – 1)]* l(1 - n)/R (6)Из (6) n = k – qR/(Cvl) = 1.285 – 150*0.189/(0.661 * 200) = 1.071 n = 1.071
из (4)T2 – T1 = l(1 - n)/R = 200*(1 – 1.071)/0.189 = -75.13 K3

. совершаемая газом в политропном процессе l = R/(1 - n) * (T2 – T1)(4)подводимая теплота q = Cv *[(n – k)/(n – 1)]* (T2 – T1)(5)
из (4)T2 – T1 = l(1 - n)/RПодставив значение T2 – T1 в (5), получимq = Cv *[(n – k)/(n – 1)]* l(1 - n)/R (6)Из (6) n = k – qR/(Cvl) = 1.285 – 150*0.189/(0.661 * 200) = 1.071 n = 1.071
из (4)T2 – T1 = l(1 - n)/R = 200*(1 – 1.071)/0.189 = -75.13 K3