Начальное состояние 1 кг воздуха задано параметрами р1 = 10 МПа и t1 =

Начальное состояние 1 кг воздуха задано параметрами р1 = 10 МПа и t1 = 147 0С. Воздух сначала расширяется изотермически до давления р2 = 1,0 МПа, а затем сжимаемая изобарно до удельного объема v3 = 0,07 м3/кг. Определить суммарные количества теплоты, работы и изменения внутренней энергии воздуха, имевшие место при совершении процессов 1-2 и 2-3. Изобразить графически процессы в диаграммах pv и Ts. Дано: р1 = 10 МПа t1 = 147 0С р2 = 1 МПа v3 = 0,07 м3/кг -------------------------- Найти: q, l, u - ?

Удельный объем воздуха в точке 1 при изотермическом процессе:
Р1V1=RT1
V1=RT1Р1=287*420107 =0.01205м3кг
Удельный объем воздуха в точке 2 при изотермическом процессе:
Р1V1=Р2V2
V2=P1V1P2= 107*0.01205106=0.1205 м3кг
Температура воздуха в точке 3 при изобарном процессе:
T3V3=T2V2
T2=T2V3V2= 420*0.070.1205= 244 K
Количество подведенной теплоты в процессе 1-2:
Q1-2=RT1lnV2V1=287*420*ln0.12050.01205=277,55кДжкг
Изменение внутренней энергии в процессе 1-2:
∆U1-2=0
Cсовершенная работа в процессе 1-2:
А1-2 = Q1-2 = 277,55 кДж/кг
Количество отведенной теплоты в процессе 2-3:
Q2-3=A+∆U=52P2V3-V2=2.5*1060,07-0,1205=-126.25кДжкг
Изменение внутренней энергии в процессе 2-3:
∆U2-3=32P2V3-V2=1.5*1060.07-0.1205= -75,75кДжкг
Cовершенная работа в процессе 2-3:
А = P2V3-V2=1060.07-0.1205=-50.5 кДж/кг
Cуммарное количество подведенной теплоты
Q = Q1-2 + Q2-3 = 277.55 – 126,25 = 151.3 кДж/кг
Суммарная работа
A = A1-2 + A2-3 = 277.55 – 50.5 = 227,05 кДж/кг
Суммарное изменение внутренней энергии:
U = 0-75,75 = -75,75 кДж/кг
Рис.2