Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Основные газовые процессы. Изохорный процесс




Читайте также:
  1. B. C. Соловьёв о праве, государстве и историческом процессе.
  2. I. Основные положения
  3. I. Повышение управляемости организации при внедрении процессного подхода.
  4. II. Начало процесса исторического развития общества.
  5. II. Основные правила черной риторики
  6. II. Основные принципы и правила служебного поведения государственных гражданских служащих Федеральной налоговой службы
  7. II. Основные цели и задачи Программы, срок и этапы ее реализации, целевые индикаторы и показатели
  8. II. Основные этапы развития физики Становление физики (до 17 в.).
  9. III. Технологическое проектирование строительных процессов.
  10. III.1.1) Формы уголовного процесса.

Основными термодинамическими процессами являются:

1) процесс сообщения или отнятия теплоты при постоянном объеме газа (V=const) – изохорный процесс;

2) процесс сообщения или отнятия теплоты при постоянном давлении (P=const) – изобарный процесс;

3) процесс сообщения или отнятия теплоты при постоянной температуре (T=const) – изотермический процесс;

4) процесс без сообщения или отнятия теплоты извне (dq=0) - адиабатный процесс;

5) процесс, в котором изменение параметров подчиняется уравнению

,

где m - величина, постоянная для данного процесса, - политропный процесс.

В изохорном процессе зависимость между начальными и конечными параметрами определяется следующей зависимостью

(7.1)

Изменение внутренней энергии

(7.2)

Если в процессе участвует кг или м3 газа, то количество теплоты или изменение внутренней энергии газа

(7.3)

Задачи

7.1. Газ при давлении Р1=1МПа и температуре t1=20 ОС нагревается при постоянном объеме до t2=300 ОС. Найти конечное давление газа.

Ответ: Р2=1.956 МПа.

7.2. В закрытом сосуде емкостью V=0.3 м3 содержится 2.75 кг воздуха при давлении Р1=0.8 МПа и температуре t1=25 ОС. Определить давление и удельный объем после охлаждения воздуха до 0 ОС.

Ответ: Р2=0.732 МПа, v2=0.109 м3/кг.

7.3. В закрытом сосуде заключен газ при разрежении Р1=6667 Па и температуре t1=70 ОС. Показание барометра - 101325 Па. До какой температуры нужно охладить газ, чтобы разрежение стало Р2=13 332 Па?

Решение:

Так как процесс происходит при V =const , то согласно формуле (7.1)

(101 325-6667)/(101 325-13332)=(273+70)/T2.

 

Отсюда

Т2=87993*343/94658=318.8 K; t2=45.8°С.

Ответ: t2=45.8 °С

7.4.До какой температуры t2 нужно нагреть газ при V=const , если начальное давление газа P1=0.2 МПа и температура t1=20 °С, а конечное давление P2=0.5 МПа.

Ответ: До t2=459.5 °С.

7.5. В закрытом сосуде емкостью V=0.6 м3 содержится воздух при давлении р1=0.5 МПа и температуре t1=20 °С. В результате охлаждения сосуда воздух, содержащийся в нем, теряет 105 кДж. Принимая теплоемкость воздуха постоянной, определить, какое давление и какая температура устанавливаются после этого в сосуде.

Решение:

Пользуясь уравнением состояния, находим массу воздуха в сосуде



M=РV/RT=0.5∙106∙0.6/287∙293=3.57 кг.

Количество теплоты, отводимой от воздуха в процессе, определяется уравнением

Q=Mcvm(t2-t1)

откуда

t2=Q/Mcvm+t1= -105/3.57∙0.723+20= -40.7+20= -20.7 °С.

Значение сvm=0.723 получено из выражения cvm=mcvm/m=20.93/28.96 (для двухатомных газов).

Из соотношения параметров в изохорном процессе имеем

Р21∙Т21=0.5∙(273-20.7)/293=0.43 МПа.

Ответ: Р2=0.43 МПа

7.6. В закрытом сосуде емкостью V=0.5 м3 содержится двуокись углерода при р1=0.6 МПа и температуре t1=527 °С. Как изменится давление газа , если от него отнять 420 кДж? Принять зависимость С=f(t) линейной.

Ответ: р2=0.42 МПа.

7.7. Сосуд емкостью 90 л содержит воздух при давлении 0.8 МПа и температуре 30 °С. Определить количество теплоты, которое необходимо сообщить воздуху, чтобы повысить его давление при V=const до 1.6 МПа. Принять зависимость с=f(t) нелинейной.

Решение:

Из соотношения параметров изохорного процесса получим

Т21∙P2/P1=303∙1.6/0.8=606 К, t2=606-273=333°С.

По уравнению qv=cvm2t2-cvm1t1.

Пользуясь табл. 4.2,4.3 , находим

сvm1=0.7173 кДж/кг К ; cvm2=0.7351 кДж/кг К..



Следовательно,

qv=0.7351∙333-0.7173∙30=223.2 кДж/кг.

Массу воздуха, находящегося в резервуаре, определяем из уравнения

M=p1V1/RT1=0.8∙106∙0.09/287∙303=0.8278 кг,

а сообщенное ему количество теплоты

Qv=0.8278∙223.2=184.8 кДж.

7.8. До какой температуры нужно охладить 0.8 м3 воздуха с начальным давлением 0.3 МПа и температурой 15°С , чтобы давление при постоянном объеме понизилось до 0.1 МПа? Какое количество теплоты нужно для этого отвести? Теплоемкость воздуха принять постоянной.

Отв. До t2= -177°С; Q=- 402 кДж.


Дата добавления: 2014-11-13; просмотров: 306; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.014 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты