Исследование термодинамических процессов идеальных газов

Дано:

t=270С

V=10м3

m=25 кг

Решение:

Решаем с помощью уравнения Менделеева-Клайперона:

[pic 1]

где:

m - масса газа;

M - молярная масса газа;

R=8,3145 Дж/Моль•К - универсальная газовая постоянная;

T=t+273 - температура воздуха в Кельвинах.

Молярная масса углекислого газа:

МCO2 = 44 г/моль = 0, 044 кг/моль

Абсолютная температура:

Т = 273 + 27 = 300 К

Находим:

[pic 2]

Ответ: Давление в сосуде равно 141,7 кПа.

Найти:

 -?[pic 3]

Дано:

t1=12000С

А=265 кДж

m=1 кг

υ2/υ1=3

1. Запишем выражение для определения, подводимого тепла в цикле Карно:

  (1)[pic 4]

1. Запишем выражение для определения, отводимого тепла в цикле Карно:

  (2)[pic 5]

1. Запишем выражение для адиабатического расширения:

  (3)[pic 6]

1. Запишем выражение для адиабатического сжатия:

  (4)[pic 7]

1. Поскольку в цикле Карно Т1= Т2 и Т3= Т4 из выражений 3 и 4 следует:

υ2/υ1= υ4/υ3=3

1. Запишем выражение для определения работы при адиабатическом расширении и сжатии:

  (5)[pic 8]

(6)[pic 9]

1. Запишем выражение для определения работы цикла Карно, учитывая выражения 1, 2, 5, 6

(7)[pic 10]

1. Определяем по справочной литературе молярную массу для рабочего тела и универсальную газовую постоянную:

М=28,96 кг/моль - молярная масса для рабочего тела;

R=8,3145 Дж/Моль•К - универсальная газовая постоянная.

1. Определяем абсолютную температуру рабочего тела в точке 1:

Т1 = 273 + 1200 = 1473 К

1. Определяем абсолютную температуру рабочего тела в точке 3 из выражения 7:

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

1. Определяем количество подведенного тепла из выражения 1:

=[pic 14]

[pic 15]

1. Определяем количество отведенного тепла из выражения 2:

=[pic 16]

[pic 17]

1. Определяем термический КПД цикла Карно:

[pic 18]

Ответ: η=0,57; Q1=464,6 кДж; Q2=-199,3 кДж; t 2=3590С

Найти:

η-?

Q1-?

Q2-?

t 2-?