9 Адиабатные процессы

9.31 Кислород при температуре t₁=20 ºC должен быть охлажден посредством адиабатного расширения до температуры t₂=-30 ºC. Конечное давление кислорода при этом должно составлять 0,1 МПа. Определить начальное давление кислорода р₁ и работу расширения 1 кг кислорода.

9.32  Азот в количестве 1 кг адиабатно расширяется от начального состояния с давлением р₁ и температурой t₁ до конечного состояния с давлением р₂. Определить конечные параметры газа и работу расширения. Изобразить процесс в р,υ- и T,s — диаграммах.

Таблица 1 – Исходные данные 

9.33 2 кг метана с начальной температурой t₁=400 ºC и абсолютным давлением р₁=0,6 МПа адиабатно расширяются так, что внутренняя энергия его уменьшается на 50 кДж. Определить начальный и конечный удельные объемы газа, а также конечные температуру и давление его. Найти также изменение энтальпии газа.

9.34 3 м³ углекислого газа с начальной температурой t₁=400 ºC и абсолютным давлением р₁=0,5 МПа адиабатно расширяются до объема 5 м³. Определить конечные температуру и давление газа, работу расширения и изменение энтальпии газа.

9.35 Сухой насыщенный пар хладагента R22 массой М=1 кг при температуре t₁ адиабатно сжимается до давления р₂. Определить с помощью таблиц и диаграмм параметры начального и конечного состояний R22, а также работу, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии процесса.

Параметры точек цикла свести в таблицу:

* Параметры, определенные по диаграмме.

** Параметры, определенны по таблицам или полученные расчетом.

Таблица 1 – Исходные данные 

9.36  В двигателе с воспламенением от сжатия воздух сжимается таким образом, что его температура поднимается выше температуры воспламенения нефти. Какое минимальное давление должен иметь воздух в конце процесса сжатия, если температура воспламенения нефти равна 800 ºС? Во сколько раз при этом уменьшится объем воздуха? Начальное давление воздуха р₁=1 бар, начальная температура воздуха t₁=80 ºC. Сжатие воздуха считать адиабатным.

9.38 Газовая смесь имеет состав по массе: Н₂=10 %, СО₂=10 %, СН₄=30 %, N₂=50 %. Начальные параметры смеси р₁=2 бар, t₁=27 ºC. Определить конечную температуру и работу сжатия, если смесь сжимается адиабатно до давления р₂=10 бар. Изобразить процесс в р,υ — и T,s — диаграммах.

9.39 Воздух массой М при начальной температуре t₁ и давлении р₁ сжимается адиабатно до конечного давления р₂. Определить конечный объем, конечную температуру и затрачиваемую работу.

Справка: k=1,4; µ=28,96; с_υµ=20,93кДж/(кмоль·К); с_рµ=29,31кДж/(кмоль·К).

Таблица 1 – Исходные данные

9.40 Адиабатным сжатием повысили температуру и давление воздуха в двигателе так, что объем при этом уменьшился в 14 раз. Определить конечную температуру, давление и затраченную работу, если начальная температура была 30 ºС, а давление 10⁵ Па. Принять k=1,4.