Основы термодинамики

Уравнение Менделеева-Клайперона, газовая постоянная. Отношение абсолютных давлений и температур. Нахождение количества теплоты произвольной массы газа в изобарном процессе. Состояние идеального газа. Работа в изотермическом и адиабатном процессах.

Рубрика Физика и энергетика
Вид задача
Язык русский
Дата добавления 16.06.2012
Размер файла 333,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задача 1

В закрытом сосуде емкостью V=1,4 м? содержится воздух при давлении
и температуре 25°С() В результате охлаждения сосуда, воздух, содержащийся в нем, теряет теплоту Q=130кДж. Принимая теплоёмкость воздуха постоянной, определить давление и температуру, которые установятся в сосуде после охлаждения.

Справка: К= 1,4; м= 28,96; =20,93 КДж/кмоль?К;=29,31 КДж/кмоль?К

№ варианта

V,м?

°С

Q, кДж

29

1,8

0,8

25

130

Сосуд закрытый, значит V - const (процесс изохорный)

Газовая постоянная

Масса газа в ёмкости из уравнения состояния газа

=16,8кг

удельная теплоёмкост

в изохорном процессе количество теплоты подведенной к рабочему телу равно изменению внутренней энергии: dU=Q , отсюда:

Q=m()

Согласно закона Шарля в изохорном процессе отношение абсолютных давлений прямо пропорционально отношению абсолютных температур:

отсюда

Задача 2

Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть объем V=1,4 м? воздуха при постоянном избыточном давлении =0,8МПа(0,8?Па) от температуры=25°С(298°К) до температуры =600°С(873°К)? Какую работу при этом совершит воздух, если барометрическое давление равно 101325 Па ?

Справка : К= 1,4 ; м= 28,96; =20,93 КДж/кмоль?К ;=29,31 КДж/кмоль?К

№ варианта

V,м?

°С

,

29

1,8

0,8

25

1,7

P=const, процесс изобарный

Газовая постоянная

287,1

Абсолютное давление P==800000+101325=901325Па

Масса газа в ёмкости из уравнения состояния газа:

=18,9кг

удельная теплоёмкость

находим количество теплоты согласно выражения для определения количества теплоты для произвольной массы газа в изобарном процессе:

Q=m(-)=1012?18,9(873-298)=10,99?Дж

Работа в изобарном процессе:

А=(-)

Удельный объем находим из уравнения Менделеева-Клайперона:

Pv=RT

Где Р - абсолютное давление

P==800000+101325=901325Па

А=(-)=

Задача 3

Воздух массой М=1,4кг с температурой и давлением сжимается, изотермически до конечного давления . Определить конечный объем, затраченную работу и количество теплоты, отводимой от воздуха.

Справка: К= 1,4; м= 28,96; =20,93 КДж/кмоль?К;=29,31 КДж/кмоль?К

.№ варианта

М,кг

°С

29

1,8

0,8

25

1,7

Процесс изотермический Т=const

Газовая постоянная

287,1

Объём найдем из уравнения состояния идеального газа для произвольной массы

PV=mRT

Удельный объем находим из уравнения Менделеева-Клайперона

Pv=RT

Работа в изотермическом процессе

=64480,55Дж

Физический смысл отрицательного значения работы состоит в том, что не газ, а внешние силы, приложенные к газу, совершают работу, т.е. поршень в цилиндре перемещается за счет внешнего усилия, действующего на него.

Так как в изотермичесом процессе , соответственно

64480,55Дж

изотермический теплота работа идеальный газ

Задача 4

Воздух массой М=1,4кг при начальной температуре и давлении сжимается адиабатно до конечного давления Определить конечный объем, конечную температуру и затрачиваемую работу.

A=?

Справка: К= 1,4 ; м= 28,96; =20,93 КДж/кмоль?К ;=29,31 КДж/кмоль?К

.№ варианта

М,кг

°С

29

1,8

0,8

25

1,7

Процесс адиабатный S=const

Газовая постоянная

287,1

первоначальный объём находим из уравнения состояния идеального газа для произвольной массы:

PV=mRT

Конечный объём вычисляем из уравнения состояния газа для адиабатного процесса

Конечную температуру вычислим из уравнения состояния идеального газа для произвольной массы

PV=mRT

Работа в адиабатном процессе

Физический смысл отрицательного значения работы состоит в том, что не газ, а внешние силы, приложенные к газу, совершают работу, т.е. поршень в цилиндре перемещается за счет внешнего усилия, действующего на него.

Задача 5

Воздух массой М=1,4кг при начальной температуре =25°С=298°К и давлении =0,8 сжимается политропно при показателе политропы п=1,2 до конечного давления Определить конечный объем, конечную температуру и затрачиваемую работу.

A=?

Справка: К= 1,4 ; м= 28,96; =20,93 КДж/кмоль?К;=29,31 КДж/кмоль?К

.№ варианта

М,кг

29

1,8

0,8

25

1,7

Газовая постоянная

287,1

первоначальный объём находим из уравнения состояния идеального газа для произвольной массы

PV=mRT

Конечный объём вычисляем из уравнения состояния газа политропного процесса

Конечную температуру вычислим из уравнения состояния идеального газа для произвольной массы

PV=mRT

Работа в адиабатном процессе

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Определение и модель идеального газа. Микроскопические и макроскопические параметры газа и формулы для их расчета. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клайперона). Законы Бойля Мариотта, Гей-Люссака и Шарля для постоянных величин.

    презентация [1008,0 K], добавлен 19.12.2013

  • Взаимоотношение объема и давления, оценка влияния изменения объема на значение давления. Уравнение давления при постоянном значении массы газа. Соотношение массы и температуры по уравнению Менделеева-Клапейрона. Скорость при постоянной массе газа.

    контрольная работа [544,5 K], добавлен 04.04.2014

  • Работа идеального газа. Определение внутренней энергии системы тел. Работа газа при изопроцессах. Первое начало термодинамики. Зависимость внутренней энергии газа от температуры и объема. Основные способы ее изменения. Сущность адиабатического процесса.

    презентация [1,2 M], добавлен 23.10.2013

  • Основные понятия и определения молекулярной физики и термодинамики. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Температура и средняя кинетическая энергия теплового движения молекул. Состояние идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона).

    презентация [1,1 M], добавлен 13.02.2016

  • Закон сохранения энергии и первое начало термодинамики. Внешняя работа систем, в которых существенную роль играют тепловые процессы. Внутренняя энергия и теплоемкость идеального газа. Законы Бойля-Мариотта, Шарля и Гей-Люссака, уравнение Пуассона.

    презентация [0 b], добавлен 25.07.2015

  • Взаимосвязь внутренней энергии и теплоты газа. Первое начало термодинамики. Общее понятие о теплоемкости тела. Энтропия как мера необратимого рассеяния энергии или беспорядка. Адиабатический процесс: уравнение, примеры. Политропные и циклические процессы.

    презентация [889,7 K], добавлен 29.09.2013

  • Нахождение работы в обратимых термодинамических процессах. Теоретический цикл поршневого двигателя внутреннего сгорания с комбинированным подводом теплоты. Работа расширения и сжатия. Уравнение состояния газа. Теплоотдача при свободной конвекции.

    контрольная работа [1,8 M], добавлен 22.10.2011

  • Определения молекулярной физики и термодинамики. Понятие давления, основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Температура и средняя кинетическая энергия теплового движения молекул. Уравнение состояния идеального газа (Менделеева - Клапейрона).

    презентация [972,4 K], добавлен 06.12.2013

  • Вывод первого начала термодинамики через энергию. Уравнение состояния идеального газа, уравнение Менделеева-Клапейрона. Определение термодинамического потенциала. Свободная энергия Гельмгольца. Термодинамика сплошных сред. Тепловые свойства среды.

    практическая работа [248,7 K], добавлен 30.05.2013

  • Определение импульса, полной и кинетической энергии электрона. Расчет плотности и молярной массы смеси. Уравнение состояния Менделеева-Клапейрона, описывающее поведение идеального газа. Коэффициент внутреннего трения воздуха (динамической вязкости).

    контрольная работа [405,8 K], добавлен 22.07.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.