8 Изотермические процессы

8.21 При изотермическом сжатии 0,3 м³ воздуха с начальными параметрами р1=1 МПа и t1=300 ºC отводится 500 кДж теплоты.

Определить конечный объем V2 и конечное давление p2.

Ответ: V2=0,057 м³, р2=5,26 МПа.


8.22 Сколько двухсотлитровых баллонов углекислого газа при давлении 150 бар необходимо, чтобы полностью заполнить помещение объемом 2880 м³ при давлении 105 кПа.


8.23  Газ массой m при абсолютном давлении p1 и температуре t1 расширяется по изотерме. Объем газа увеличивается при этом в n раз. Определить удельный объем, абсолютное давление и абсолютную температуру газа до и после расширения, работу расширения и количество подведенной теплоты. Исходные данные выбрать из таблицы 2.

Таблица 2 – Исходные данные 

Вариантm, кгp1, барt1, ºCn=υ21Газ
7115,5263,5Кислород О2

Методические указания


8.24  10 кг водорода при давлении 0,12 МПа и 35 ºС сжали изотермически, уменьшив объем в 4 раза. Определить начальные и конечные параметры газа, количество теплоты, изменение внутренней энергии. Построить изотерму.


8.25  В цилиндре компрессора изотермически сжимается воздух от начального давления 0,96 бар до конечного давления 3,4 бара. Определить массу, конечный объем, работу сжатия, если начальный объем составлял 4,3 л, а сжатие производится при температуре 293 К.


8.26  Для осуществления изотермического сжатия m кг воздуха при давлении p1 и t затрачена работа L кДж.

Найдите давление р2 сжатого воздуха и количество теплоты Q, которое необходимо при этом отвести от газа.

Таблица 1 – Исходные данные 

Вариантm, кгp1, МПаt, ºCL, кДж
202,00,6540225


8.27  Как будут относиться между собой значения работы изотермического сжатия, вычисленные для равной массы различных газов, при прочих одинаковых условиях?

Ответ: работа изотермического сжатия пропорциональна газовой постоянной.


8.28  Воздуху в количестве 0,1 м³ при р1=10 бар  и t1=200 ºC сообщается 126 кДж тепла; температура его при этом не изменяется. Определить конечное давление р2, конечный объем V2 и получаемую работу L.


8.29  Для осуществления изотермического сжатия 0,8 кг воздуха при р1=1 бар и t=25 ºC затрачена работа в 100 кДж. Как велико давление р2 сжатого воздуха и сколько тепла необходимо при этом отвести от газа?


8.30  Окись углерода (СО) с приведенным к нормальным условиям объемом Vн=0,5 м³ имеет параметры р1=3 МПа и t1=400 ºC. В изотермическом процессе к газу подводится теплота Q=90 кДж. Найти параметры начального и конечного состояний, работу расширения, изменение внутренней энергии и энтальпии.