10 Политропные процессы

10.31 1 кг воздуха при р1=0,5 МПа и t1=111 ºC расширяется политропно до давления р2=0,1 МПа.

Определить конечное состояние воздуха, изменение внутренней энергии, количество подведенной теплоты и полученную работу, если показатель политропы  m=1,2.

Ответ: υ2=0,84 м³/кг, t2=20 ºC, l=130,6 кДж/кг, Δu=-65,8 кДж/кг, q=65,8 кДж/кг.


10.32 1,5 кг воздуха сжимают политропно от р1=0,09 МПа и t1=18 ºC до р2=1 МПа; температура при этом повышается до t2=125 ºC.

Определить показатель политропы, конечный объем, затраченную работу и количество отведенной теплоты.

Ответ: m=1,149, V2=0,171 м³, L=-309,2 кДж, Q=-195,4 кДж.


10.33 5 м³ воздуха при давлении р1=0,4 МПа и температуре t1=60 ºC расширяется по политропе до трехкратного объема и давления р2=0,1 МПа.

Найти показатель политропы, работу расширения, количество сообщенной извне теплоты и изменение внутренней энергии.

Ответ: m=1,26, L=1923 кДж, Q=672,4 кДж, ΔU=-1250,6 кДж.


10.34 1,5 м³ воздуха сжимаются от 0,1 МПа и 17 ºС до 0,7 МПа; конечная температура при этом равна 100 ºС.

Какое количество теплоты требуется отвести, какую работу затратить и каков показатель политропы?

Ответ: Q=-183 кДж, L=-290 кДж, m=1,147.


10.35 Исследовать политропные процессы расширения, если показатели политропы: m=0,8; m=1,1; m=1,5 (k принять равным 1,4).


10.36 (Вариант 01) Газ с массой М имеет начальные параметры – давление р1 и температуру t1.

Определить характер процесса (сжатие или расширение), конечную температуру газа t2, конечное давление p2, показатель политропы n, теплоемкость процесса cn, полную работу, удельную теплоту, изменение внутренней энергии и энтропии, при:

-изотермическом процессе;

-адиабатном процессе;

-политропном процессе (конечное давление p2 принять равным конечному давлению при изотермическом процессе).

Изобразить все процессы в υ-p и s-T — диаграммах. Составить сводную таблицу результатов расчета и сделать выводы по полученным данным. Массу M и род газа, а также другие данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 2.

Таблица 2 – Исходные данные 

Род газаt1, ºСр1·105 ПаМ, кгV2, м3
C2H23256,49,53,2


10.37 В процессе политропного сжатия затрачивается работа, равная 195 кДж, причем в одном случае от газа отводится 250 кДж, а в другом – газу сообщается 42 кДж.

Определить показатели обеих политроп.

Ответ: 1) m=0,9; 2) m=1,49.


10.38 В процессе политропного сжатия затрачивается работа, равная 195 кДж, причем от газа отводится -25 кДж теплоты. Определить показатель политропы.


10.39 В процессе расширения газа 40% подведенной теплоты превращается в работу, 60% идет на увеличение внутренней энергии. Чему равен показатель политропы?


10.40 Определить показатель политропы и дать характеристику процесса, в котором газ отдает 300 кДж теплоты 100 кДж взято из внутренней энергии.