Условие задачи
Газ (пары H2O) в объеме V = 30 м3 нагревается от t1 = 400 ˚С до t2 = 1300 ˚С при постоянном давлении. Задано давление по манометру Рм = 0,4 МПа и барометрическое давление Рбар = 755 мм рт. ст. Найти массу газа и определить:
1. Работу расширения.
2. Количество теплоты.
3. Изменение внутренней энергии.
Дано: V = 30 м3 ;
Pм = 0,4 МПа = 0,4·106 Па;
Т1 = 400 ˚С = 400 + 273 = 673 К;
Pбар = 755 мм рт. ст. = 755·133,32 = 100656,6 Па;
Т2 = 1300 °С = 1300 + 273 = 1573 К;
Р = const.
Найти: m - ?, l -?, q-?, Δu-?
Ответ
1. Пользуясь уравнением состояния, определяем массу водяных паров:
где Р - абсолютное давление газа, Па; Р = Рбар + Рм = 100656,6+ 400000 = 500656,6 Па;
V1 исходный объем, м3;
m масса газа, кг;
R = 8,314 Дж/(мольК); универсальная газовая постоянная;
= 18·10-3 кг/моль молярная масса воды;
Т1 исходная абсолютная температура, К.
Подставляя численные данные, получим
