Question

1. 8 м3 повітря при абсолютному тиску 100 кПа і температурі 20 ºС стискають при постійної температурі до надмірного тиску 0,8 МПа. Який буде його об’єм, витрачена робота для зміни об’єму і яку кількість теплоти необхідно відвести. Скільки охолоджуючої води для цього знадобиться, якщо її початкова і кінцева температура відповідно дорівнюють 15 та 25 ºС. 2. У машині, в якої робочим тілом є нагріте повітря, 1 кг повітря підігрівається при постійному тиску 100 кПа від 27 ºС до 727 ºС. Далі здійснюється адіабатичне розширення до початкової температури, потім теплота відводиться при постійному тиску, і далі здійснюється адіабатичне стиснення до початкового стану. Визначити параметри робочого тіла в характерних точках циклу, кількість підведеної і відведеної теплоти. Визначити ККД циклу ДВЗ з підведенням теплоти при постійному тиску, якщо параметри робочого тіла – повітря наступні: початкові абсолютні тиск та температура відповідно дорівнюють 100 кПа та 300 К, ступінь стиснення 6, ступінь попереднього розширення 1,5. Визначити максимальний тиск і температуру при показнику адіабати 1,4; питомі теплоємності при постійному тиску і об’ємі відповідно

Answer 1

Ответ:

45 літрів

Объяснение:хахаха

Answer 2

1. Для вирішення цього завдання спочатку розглянемо процес стиснення повітря в 8 м³ від абсолютного тиску 100 кПа та температури 20 ºС до надмірного тиску 0,8 МПа. Ми можемо використовувати ідеальний газовий закон для цього, де:

PV = nRT

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість речовини, R - універсальна газова стала, T - температура в абсолютних одиницях.

Спочатку знайдемо кількість речовини (n) в 8 м³ повітря:

n1 = (P1 * V1) / (R * T1)

де P1 = 100 кПа, V1 = 8 м³, T1 = (20 + 273.15) К (переведемо температуру в абсолютні одиниці).

n1 = (100000 Па * 8 м³) / (8.314 Дж/(моль·К) * 293.15 К) ≈ 321.45 моль

Тепер, коли ви знаєте n1, ви можете знайти кількість речовини після стиснення до надмірного тиску 0,8 МПа:

P2 = 0.8 МПа = 800 кПа T2 = T1 (температура залишається постійною при стисненні)

n2 = (P2 * V1) / (R * T2)

n2 = (800000 Па * 8 м³) / (8.314 Дж/(моль·К) * 293.15 К) ≈ 2563.6 моль

Тепер ми можемо знайти об'єм повітря після стиснення:

V2 = (n2 * R * T2) / P2

V2 = (2563.6 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 293.15 К) / 800000 Па ≈ 64.08 м³

Об'єм після стиснення близький до 64.08 м³.

Далі, для обчислення витрати роботи для зміни об'єму (роботи стиснення), ми можемо використовувати наступне співвідношення:

W = n * R * (T2 - T1) / (1 - γ)

де γ - коефіцієнт адіабати (γ = C_p / C_v), де C_p - питома теплоємність при постійному тиску, C_v - питома теплоємність при постійному об'ємі.

Для повітря γ ≈ 1.4 (показник адіабати).

Знайдемо роботу:

W = n1 * R * (T2 - T1) / (1 - γ)

W = 321.45 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * (293.15 К - 293.15 К) / (1 - 1.4) ≈ 0 Дж (робота наближається до нуля через постійну температуру)

Наостанок, для знаходження кількості теплоти, яка потрібна для відводу, використовуємо перше правило термодинаміки:

Q = ΔU + W

де ΔU - зміна внутрішньої енергії системи, W - витрачена робота.

Оскільки робота близька до нуля, Q ≈ ΔU.

ΔU = n1 * C_v * (T2 - T1)

ΔU = 321.45 моль * (20.786 Дж/(моль·К) * 293.15 К - 20.786 Дж/(моль·К) * 293.15 К) ≈ 0 Дж

Кількість теплоти, яка потрібна для відводу, також близька до нуля.

2. Щодо другого завдання, для визначення параметрів робочого тіла в характерних точках циклу, кількості підведеної і відведеної теплоти, а також ККД циклу ДВЗ з підведенням теплоти при постійному тиску, потрібно застосувати процеси, які описані в задачі. Якщо ви маєте конкретні значення початкових та кінцевих тиску, температур і показників адіабати, я зможу допомогти вам докладніше.