6 Изохорные процессы

6.31 Воздух находится в закрытом сосуде при давлении 0,8 МПа и температуре 30ºС, объем сосуда 90 л. Определить количество теплоты, которое необходимо сообщить воздуху, чтобы его давление повысилось до 1,6 МПа. Зависимость теплоемкости от температуры принять нелинейную.

6.32 Азот в количестве 10 м³ при нормальных условиях заключили в герметичный сосуд и нагрели до 1450 ºС. Давление при этом стало равным 38 бар. Затем газ охладили до 47 ºС. Определить, каким стало давление после охлаждения и сколько теплоты отведено. Изобразить процессы в PV- и TS — диаграммах.

6.33 Баллон емкостью V = 495 л заполнен азотом под давлением р = 54 атм при температуре t = -35ºС. После внесения его в теплое помещение температура газа повысилась до t = 20ºС. Определить количество теплоты, приобретенное газом, и давление в баллоне, а также оценить допустимость такого перепада температур, если предельное давление, выдерживаемое корпусом баллона равно 60 атм.

6.34 В цилиндре двигателя внутреннего сгорания горючая смесь сжимается до давления 16 бар. Температура в конце процесса 370 ºС. Сгорание горючей смеси при постоянном объеме с выделением 400 кДж тепла на 1 кг смеси. Определить р, υ, Т в цилиндре в конце сгорания. Считать, что продукты сгорания обладают свойствами воздуха, а теплоемкость их не зависит от температуры.

6.35 В закрытом сосуде емкостью V=0,6 м³ содержится азот при давлении (абсолютном) р₁=0,5 МПа и температуре t₁=20 ºC. В результате охлаждения сосуда азот, содержащийся в нем, теряет 105 кДж. Принимая теплоемкость азота постоянной, определить, какое давление и температура устанавливаются в сосуде после охлаждения.

6.36 В закрытом сосуде объемом 6 м³ находится сернистый ангидрид (SO₂) при давлении р=0,2 МПа и температуре 37 ºС. Газ нагревается, пока давление не становится равным 0,3 МПа. Определить параметры газа в конце процесса и количество подведенной теплоты.

6.37 Баллон емкостью V заполнен азотом при абсолютном давлении p₁ и температуре t₁; после внесения в теплое помещение температура газа поднялась до t₂. Определить количество теплоты, приобретенное газом и давление в баллоне после нагревания.

Таблица 3.1 – Исходные данные 

6.38  Определить давление, объем, температуру газа в начале процесса (р₁, V₁, T₁) и конце процесса (p₂, V₂, T₂), теплоту Q_1-2, работу расширения L_1-2, изменение внутренней энергии ΔU_1-2, энтальпии ΔH_1-2 и энтропии ΔS_1-2. Изобразить процесс в p,v и T,s — диаграммах. Газ считать идеальным с постоянной теплоёмкостью.

Таблица 1 – Исходные данные

6.39 Идеальный газ А, занимающий объем V дм³  и имеющий в начале процесса давление р₁, МПа, нагревается при постоянном объеме от t₁ до t₂, ºC. Определить давление газа в конце нагревания, подведенное количество теплоты и изменение энтальпии.

Таблица 2 – Исходные данные 

6.40 Сосуд емкостью 90 л содержит гелий при давлении 0,8 МПа и температуре 25 ºС. Определить количество теплоты, которое надо сообщить газу, чтобы повысить давление при постоянном объеме до 1,6 МПа. Зависимость теплоемкости от температуры считать не линейной.