7 Изобарные процессы

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 

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 р_м в МПа  и  барометрическое  давление р_бар 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 

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.

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 

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