7 м3 воздуха расширяется адиабатно от начальных параметров р1=0,35 Мпа и t1=27˚С до р2=0,15 Мпа. Объем становится равным 13 м3. Определить энтальпию, работу, теплоту и t2.

Объяснение:

Дано:

V₁ = 7 м³

V₂ = 13 м³

p₁ = 0,35 МПа

p₂ = 0,15 МПа

t₁ = 27°C;     T₁ = 273+27 = 300 К

1)

Из универсального газового закона находим t₂ :

p·₁V₁/T₁ = p₂·V₂/T₂

T₂ = (p₂/p₁)·(V₂/V₁)·T₁ = (0,15/0,35)·(13/7)·300 ≈ 239 К    или

t₂ = 239 - 273 = - 34⁰C

2)

Количество теплоты:

Q = 0 - адиабатный процесс

3)

Работа:

A =(i/2)· ν·R·(T₁-T₂)

Воздух - многоатомный газ, число степеней свободы у него:

i = 6

Из уравнения Клапейрона-Менделеева:

p₁·V₁ =  ν·R·T₁

находим:

ν·R = p₁·V₁ /T₁ = 0,35·10⁶·7 / 300 ≈ 8 170 Дж/К

Тогда:

A =(6/2)· 8170·(300 - 239) ≈ 1,5 МДж

4)

Внутренняя энергия:

U = - A = - 1,5 МДж

Энтальпия:

H = U + p₁V₁ = - 1,5 + 0,35·7 = - 1,5 + 2,45 = 0,95 МДж