Условие задачи
1 кг аргона (μAr=40 кг/кмоль) имеет параметры P1=1,98 МПа и t1=1637 °С. В процессе без теплообмена с окружающей средой температура аргона понизилась до t2=927°С. Затем при подводе тепла в процессе при v=const давление увеличилось до P3=9,9 бар. В дальнейшем при изотермическом сжатии затрачивается работа, равная 27 кДж/кг.
Теплоемкости принять на основании молекулярно-кинетическое теории.
1. Определить:
- недостающие параметры состояния (Pi, ti, vi) в точках 1, 2, 3, 4;
- работу, теплоту и изменение внутренней энергии 1 кг аргона в каждом из процессов: изохорном, адиабатном и изотермическом.
2. Результаты расчетов параметров состояния внести в таблицу.
3. Процессы изобразить в координатах v – P.
Исходные данные:
μAr=40 кг/кмоль=0,04 кг/моль;
P1=1,98 МПа=1,98·106 Па;
P3=9,9 бар=9,9·105 Па;
t1=1637 °С;
t2=927 °С;
l=27 кДж/кг=27·103 Дж/кг.
Ответ
Т1=t1+273=1637+273=1910 К;
Т2=t2+273=927+273=1200 К.
Газовая постоянная аргона:
RAr=R/Ar=8,314/0,04=207,85 Дж/(кгК),
где R=8,314 Дж/(мольК) универсальная газовая постоянная.
Показатель адиабаты для аргона:
Удельная теплоемкость при постоянном давлении: