7 Изобарные процессы

7.31 G, кг, азота имеют начальное абсолютное давление р и t1 = 17ºС. В результате изобарного расширения температура газа повысилась до t2. Определить объем азота в конце расширения, подведенную теплоту, работу процесса, а также удельные значения изменений внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессе. Теплоемкость газа принять не зависящей от температуры. Представить процесс в pV— и Ts – диаграммах.

Таблица – ЧИСЛОВЫЕ ДАННЫЕ к задачам контрольной работы №1

Предпоследняя цифра шифра G, кг р, МПа t2, ºС
0 10 0,6 200

Методические указания.pdf

ВУЗ: ОмГУПС


7.32 (Вариант 23)  Газ с начальным давлением р1, ат и начальной температурой t1, ºC, расширяется при постоянном давлении от начального объема V1, м³ в n раз. Определить: конечные параметры газа; работу, затраченную на расширение L; тепло, участвующее в процессе Q; изменение внутренней энергии ΔU; построить процесс в pV — диаграмме.

Таблица 1 – Исходные данные 

ГазV1, м3nр1, атt1, ºC
Бутан0,141,72439


7.33 Кислород занимает 2 м³ и имеет параметры 500 ºС и 0,65 МПа. Определить конечные значения температуры и плотности газа, если в изобарном процессе его внутренняя энергия уменьшилась на 2500 кДж. Определить также изменение энтальпии кислорода.


7.34 (Вариант 7) Газ в объёме V м³ нагревается  от t1 до t2 при постоянном  давлении.  Задано  давление  по  манометру рм в МПа  и  барометрическое  давление рбар в мм рт. ст. Найти  массу  газа  и  определить:

1 Работу  расширения.

2 Количество  теплоты.

3 Изменение  внутренней  энергии.

Данные  для  расчёта  приведены  в  таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Данные  для  задачи 2 

ГазV, м3t1, ºСt2, ºСрм, МПарбар, мм рт. ст.
О2452009000,8745


7.35 Параметры изобарного процесса воздуха: р=0,5 МПа, υ1=0,1 м³/кг, υ2=0,6 м³/кг. Определить Т1, Т2, работу процесса ω и l. Показать процесс в р-υ — диаграмме.


7.36 Дымовые газы охлаждаются с 1200 ºС до 250 ºС. Во сколько раз изменится их объем, если давление газов считать постоянным?


7.37 Известно:

Объем V=5 м³;

Давление р=0,5 МПа;

Температура t1=25 ºC;

Температура t2=120 ºC;

Теплоемкость c=const;

Рабочее тело – воздух.

Найти:

Количество подведенной теплоты Q — ?


7.38 (Вариант 66) Заданный газ в заданном количестве G содержится в цилиндре под поршнем (см. рис.). Площадь поршня, F, задана.. Поршень давит на газ с постоянной заданной силой P. Вследствие нагревания газа поршень выдвигается из цилиндра и высота газового объема под поршнем становится равной y2. Определить:

L — работу газа, l — удельную работу газа, Дж/кг, р — давление газа, Па, V1, V2 — начальный и конечный объемы газа, м³; υ1, υ2 — начальный и конечный удельные объемы газа, м³/кг; ρ1, ρ2 — начальную и конечную плотности газа, кг/м³; Т1, Т2 — начальную и конечную температуры газа, К; Q, q — теплоприток и удельный теплоприток к газу, Дж, Дж/кг;   ΔU, Δu — прирост удельной внутренней энергии газа и его удельной внутренней энергии, Дж; Дж/кг; ΔН, Δh — приросты энтальпии и удельной энтальпии газа, Дж; Дж/кг.аданный газ в заданном количестве G содержится в цилиндре под поршнем (см. рис.). Площадь поршня, F, задана.. Поршень давит на газ с постоянной заданной силой P. Вследствие нагревания газа поршень выдвигается из цилиндра и высота газового объема под поршнем становится равной y2. Определить:  L - работу газа, l - удельную работу газа, Дж/кг, р - давление газа, Па, V1, V2 - начальный и конечный объемы газа, м³; υ1, υ2 - начальный и конечный удельные объемы газа, м³/кг; ρ1, ρ2 - начальную и конечную плотности газа, кг/м³; Т1, Т2 - начальную и конечную температуры газа, К; Q, q - теплоприток и удельный теплоприток к газу, Дж, Дж/кг;   ΔU, Δu - прирост удельной внутренней энергии газа и его удельной внутренней энергии, Дж; Дж/кг; ΔН, Δh - приросты энтальпии и удельной энтальпии газа, Дж; Дж/кг.  Условно изобразить процесс расширения газа в диаграммах pυ и Ts, показать, как на диаграммах выражаются работа и теплоприток.

Условно изобразить процесс расширения газа в диаграммах pυ и Ts, показать, как на диаграммах выражаются работа и теплоприток. Числовые значения заданных величин выбрать из таблицы в соответствии с шифром зачетной книжки.

Таблица 1 — Исходные данные 

G, кгF, м2Р, кНy1, мy2, мГаз
0,60,6601,01,3Воздух


7.39 5 м³ метана с начальной температурой t1=310 ºC и абсолютным давлением р1=0,6 МПа охлаждаются при постоянном давлении до температуры t2=190 ºC. Определить конечный объем газа, количество отводимого от него тепла и изменение его энтропии.


7.40 Объем газа υ1 при постоянном давлении p1 с температурой t1 нагревается до температуры t2. Считая теплоемкость газа постоянной, определить количество подведенной теплоты, совершаемую газом работу, изменение его внутренней энергии и энтропии. Изобразить процесс в p-υ и T-s координатах.

Таблица 1 – Исходные данные к задаче 1

Вариант 52
Вид газа ср, кДж/(кг·К) υ1, м3 p1, МПа t1, ºC t2, ºC
N2 1,03 6 0,7 35 160