При изотермическом сжатии 2,1 м3 азота, взятого при давлении 0,1 МПа, от газа отводится 335 кДж теплоты. Найти конечный

При изотермическом сжатии 2,1 м3 азота, взятого при давлении 0,1 МПа, от газа отводится 335 кДж теплоты. Найти конечный объем, давление и работу, затраченную на сжатие.

2. Воздух объемом 3 м3 расширяется по политропному пути от давления 0,54 МПа и температуры 45 С до давления 0,15 МПа. Объем при этом увеличивается до 10 м3. Найти показатель политропы, конечную температуру, работу и работу, затраченную на процесс.

3. Определить условия, при которых происходит политропный процесс расширения газа.

Детальное объяснение:

Тема: Изотермическое сжатие и расширение газа

Инструкция:
Для решения данных задач, нам понадобятся законы термодинамики, такие как первое и второе начало термодинамики, а также уравнение состояния идеального газа. Изотермическое сжатие и расширение газа происходит при постоянной температуре.

1. Для нахождения конечного объема, давления и работы, затраченной на сжатие, используем уравнение Гей-Люссака:
P1V1 = P2V2
Здесь P1 — начальное давление, V1 — начальный объем, P2 — конечное давление, V2 — конечный объем. Известны значения P1 = 0,1 МПа, V1 = 2,1 м3, и давление неизменно при исотермическом процессе.
Подставляем известные значения в уравнение и находим P2:
P2 = (P1 * V1) / V2
Теперь, чтобы найти конечный объем, используем закон Бойля-Мариотта:
P1V1 = P2V2
V2 = (P1 * V1) / P2
Наконец, работа, затраченная на сжатие (теплота), может быть найдена с использованием уравнения:
работа = теплота
работа = -P2 * (V2 — V1)
Знак минус обозначает, что работа происходит против давления.

Пример использования:
Задача 1:
Найти конечный объем, давление и работу, затраченную на сжатие азота при изотермическом сжатии.
Известно: P1 = 0,1 МПа, V1 = 2,1 м3, теплота = 335 кДж
Решение:
Используем уравнение Гей-Люссака для нахождения конечного давления:
P2 = (P1 * V1) / V2
P2 = (0,1 МПа * 2,1 м3) / V2
Теперь, используем уравнение, чтобы найти конечный объем:
V2 = (P1 * V1) / P2
V2 = (0,1 МПа * 2,1 м3) / P2
Наконец, используем уравнение для нахождения работы:
работа = -P2 * (V2 — V1)
работа = -P2 * ((0,1 МПа * 2,1 м3) / P2 — 2,1 м3)
Теперь можем рассчитать значения для задачи.

Совет:
Для лучшего понимания изотермического сжатия и расширения, изучите также идеальные газы, законы термодинамики и уравнение состояния идеального газа. Это поможет вам лучше понять, как изменяются давление, объем и температура газа в различных условиях.

Упражнение:
Задача 2:
Воздух объемом 3 м3 расширяется по политропному пути от давления 0,54 МПа и температуры 45 С до давления 0,15 МПа. Объем при этом увеличивается до 10 м3. Найдите показатель политропы, конечную температуру, работу и работу, затраченную на процесс.

Покажи ответ друзьям: