В цилиндре двигателя внутреннего сгорания находится воздух при температуре . Вследствие подвода теплоты конечный объем воздуха увеличился в 2,2 раза. В процессе расширения воздуха давление в цилиндре практически оставалось постоянным. Найти конечную

Добавлена: 27.04.2026
Обновлена: 27.04.2026
Предмет: Теоретическая механика
Автор: Кэмп

#Механика сплошной среды
#Механика жидкости и газа

В цилиндре двигателя внутреннего сгорания находится воздух при температуре . Вследствие подвода теплоты конечный объем воздуха увеличился в 2,2 раза. В процессе расширения воздуха давление в цилиндре практически оставалось постоянным. Найти конечную

Условие:

В цилиндре двигателя внутреннего сгорания находится воздух при температуре $500^{\circ} \mathrm{C}$ . Вследствие подвода теплоты конечный объем воздуха увеличился в 2,2 раза. В процессе расширения воздуха давление в цилиндре практически оставалось постоянным.

Найти конечную температуру воздуха и удельные количества теплоты и работы, считая зависимость теплоемкости от температуры нелинейной.

Решение:

Шаг 1: Запишем известные данные

Начальная температура воздуха: $T_1 = 500^{\circ}C = 500 + 273 = 773 \ К$
Отношение объемов: $\frac{V_2}{V_1} = 2.2$
Процесс изобарный (давление постоянно): $p = const$
Рабочее тело — воздух. Считаем его двухатомным идеальным газом.
Удельная газовая постоянная для воздуха: $R = 287 \ \frac{Дж}{кг \cdot К}$

Шаг 2: Найдем конечную температуру $T_2$

Так как процесс изобарный, для идеального газа справедлив закон Гей-Люссака:

\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}

Отсюда:

T_2 = T_1 \cdot \frac{V_2}{V_1} = 773 \cdot 2.2 = 1700.6 \ К

Переведем в градусы Цельсия по требованию задачи (хотя в расчетах удобнее Кельвины):

t_2 = 1700.6 - 273 \approx 1427.6^{\circ}C

...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой закон термодинамики или газовый закон используется для определения конечной температуры воздуха в изобарном процессе, если известен начальный объем и температура, а также конечное отношение объемов?

Закон Бойля-Мариотта

Закон Гей-Люссака

Закон Шарля