Условие задачи
1 кг воздуха при давлении р1 = 0,3 МПа и температуре t1= 100ºC расширяется до давления р2 = 0,1 МПа.
Найти конечную температуру, количество теплоты и совершенную работу, если расширение происходит:
а) изохорно, б) изотермически, в) адиабатно и г) политропно с показателем n = 1,2.
Ответ
Уравнение состояния газа (уравнение Клайперона-Менделеева):
р·V = mRT , где для воздуха R = 287 Дж/(кг·К) - газовая постоянная, m = 1 кг.,
тогда: р·v = RT, где v = V/m - удельный объем.
Примечание. Уточняем ряд условий, при которых протекают процессы. Принимаем, что теплоемкость воздуха (при этом, считая, что он абсолютно сухой) , является постоянной , не зависящей от температуры.
а) изохорный процесс расширения (закон Шарля)
Уравнение состояния газа имеет вид :
р2/р1 в= T2/T1, отсюда находим: T2 = (р2/р1)·T1, где T1 = t1 + 273 =100+ 273 = 373K,
T2 = (0,1/0,3)· 373 = 124,3 К (t2 ...
