8 Изотермические процессы

8.31  Воздуху в количестве 0,1 м³ при р1=1 МПа и t1=200 ºC сообщается 125 кДж теплоты; температура его при этом не изменяется.

Определить конечное давление р2, конечный объем V2 и получаемую работу L.

Ответ: р2=0,286 МПа, V2=0,35 м³, L=125 кДж.


8.32  При изотермическом сжатии 2,1 м³ азота, взятого при р1=0,1 МПа, от газа отводится 335 кДж теплоты.

Найти конечный объем V2, конечное давление p2 и затраченную работу L.

Ответ: V2=0,426 м³, L=-335 кДж, р2=0,49 МПа.


8.33  10 кг воздуха при давлении р1=0,12 МПа и температуре t1=30 ºC сжимаются изотермически; при этом в результате сжатия объем увеличивается в 2,5 раза.

Определить начальные и конечные параметры, количество теплоты, работу и изменение внутренней энергии.

Ответ: V1=7,25 м³, V2=2,9 м³, р2=0,3 МПа, Q=L=-797 кДж, ΔU=0.


8.34 Воздух массой М с температурой t1 и давлением р1 сжимается изотермически до конечного давления р2. Определить конечный объем, затраченную работу и количество теплоты, отводимой от воздуха.

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

Таблица 1 – Исходные данные 

ВариантМ, кгр1, МПаt1, ºCр2, МПа
231,20,8251,7


8.35 (Вариант 6) В компрессоре сжимается воздух массой m кг при постоянной температуре tвоздуха °С от начального давления р1 МПа до конечного р2 МПа. Определить массу воды, потребовавшуюся для охлаждения воздуха, если ее начальная температура была t1воды °С, а конечная стала t2воды °С. Удельная теплоемкость своды = 4,19 кДж/(кг·К).

Таблица 1 – Исходные данные 

m, кгtвоздуха, °Ср1, МПар2, МПаt1воды, °Сt2воды, °С
2,52500,221540


8.36 Для осуществления изотермического сжатия 0,8 кг воздуха при р1=0,1МПа и t=25 ºС затрачена работа в 100 кДж.

Найти давление р2 сжатого воздуха и количество теплоты, которое необходимо при этом отвести от газа?

Ответ: р2=0,432 МПа, Q=-100 кДж.


8.37 Начальное состояние газа характеризуется параметрами: р1=1 МПа и V1=0,5 м³. Построить изотерму расширения.


8.38 Начальное состояние газа определяется параметрами: р1=0,05 МПа и V1=1,5 м³. Построить изотерму сжатия.


8.39 Воздух при давлении р1 = 1 бар и температуре t1 = 27 ºС сжимается в компрессоре до р2 = 35 бар. Определить количество работы, затраченной на сжатие 100 кг воздуха, если сжатие производится изотермически.


8.40 5м³ кислорода с начальным абсолютным давлением 0,1МПа при температуре t = 20℃ сжимаются изотермически с отводом тепла в количестве 20 кДж/кг. Определить количество газа , участвующего в процессе, а так же его конечный объем и изменение его энтропии.

Методические указания.pdf