Anidride carbonica del peso di t=4,4 kg sotto una pressione di 10 MPa a

Dato: anidride carbonica con massa t=4,4 kg; pressione iniziale P1=10 MPa; temperatura iniziale T1=87°C; rapporto di compressione V2/V1=1/20.

Troviamo la temperatura finale del gas. Per fare ciò utilizziamo l’equazione del processo adiabatico: (P1V1^γ)/(γ-1) = (P2V2^γ)/(γ-1), dove γ=1,4 è l'esponente adiabatico.

Passiamo alla ricerca della pressione finale P2. Per prima cosa troviamo il rapporto tra i volumi di gas prima e dopo la compressione: V2/V1=1/20. Pertanto V2=V1/20.

Sostituiamo il valore trovato di V2 nell'equazione del processo adiabatico e troviamo la pressione finale del gas: P2=P1*(V1/V2)^γ=P1*(20)^1.4=475.5 MPa.

Per determinare l'incremento dell'energia interna del gas si usa la formula: ΔU=CvΔT, dove Cv=0,657 kJ/(kgK) - capacità termica specifica a volume costante.

Troviamo l'incremento della temperatura del gas. Per fare ciò, utilizziamo l'equazione: P1V1/T1=P2V2/T2. Da qui otteniamo: T2=T1P2V2/(P1*V1)=510,3 K. Pertanto, ΔT=T2-T1=423,3 K.

Ora possiamo trovare l'incremento dell'energia interna del gas: ΔU=Cv∆T=0,657423,3=278,3 kJ.

Troviamo infine il lavoro compiuto dal gas. Per fare ciò utilizziamo la formula: A=CpΔT, dove Cp=0,844 kJ/(kgK) - capacità termica specifica a pressione costante.

Gas di lavoro: A=Cp∆T=0,844423,3=356,9 kJ.

Pertanto, la temperatura finale del gas è 510,3 K, la pressione finale è 475,5 MPa, l'incremento di energia interna è 278,3 kJ e il lavoro compiuto dal gas è 356,9 kJ.

Descrizione del prodotto

Nome dell'articolo: anidride carbonica

Peso: t=4,4 kg

Pressione: 10 MPa

Descrizione: L'anidride carbonica è un bene digitale che può essere utilizzato in vari calcoli scientifici e tecnici. Può essere utilizzato per simulare vari processi associati alle reazioni chimiche, nonché per studiare le proprietà dei gas.

Questo prodotto è un articolo digitale e ti verrà consegnato elettronicamente dopo l'acquisto.

Caratteristiche del prodotto:

• Peso: t=4,4 kg
• Pressione: 10 MPa
• Temperatura: 87°C
• Rapporto di compressione: V2/V1=1/20

Applicazione:

L'anidride carbonica può essere utilizzata in vari calcoli scientifici e tecnici relativi allo studio delle proprietà dei gas e delle reazioni chimiche. Può essere utile per studenti e professionisti nei campi della chimica, fisica e ingegneria.

L'anidride carbonica del peso di t=4,4 kg sotto pressione P1=10 MPa alla temperatura T1=87°C viene compressa adiabaticamente a 1/20 del suo volume iniziale. È necessario determinare la temperatura finale, la pressione del gas, l'incremento di energia interna e il lavoro svolto dal gas.

Per risolvere il problema utilizziamo l’equazione della trasformazione adiabatica per un gas ideale:

(P1V1^γ)/(γ-1) = (P2V2^γ)/(γ-1),

dove γ=1.4 è l'indice adiabatico.

Troviamo il rapporto tra i volumi di gas prima e dopo la compressione: V2/V1=1/20. Pertanto V2=V1/20. Sostituiamo il valore trovato di V2 nell'equazione del processo adiabatico e troviamo la pressione finale del gas:

P2=P1*(V1/V2)^γ=P1*(20)^1,4=475,5 MPa.

Per determinare la temperatura finale, utilizziamo l'equazione:

P1V1/T1=P2V2/T2.

Da qui otteniamo:

T2=T1P2V2/(P1*V1)=510,3 K.

Pertanto, la temperatura finale del gas è 510,3 K.

Per determinare l'incremento dell'energia interna di un gas utilizziamo la formula:

ΔU=CvΔT,

dove Cv=0,657 kJ/(kgK) è la capacità termica specifica a volume costante. Troviamo l'incremento della temperatura del gas:

ΔT=T2-T1=423,3 К.

Ora possiamo trovare l’incremento dell’energia interna del gas:

ΔU=CvΔT=0,657*423,3=278,3 kJ.

Troviamo infine il lavoro compiuto dal gas. Per fare ciò utilizziamo la formula:

A=CpΔT,

dove Cp=0,844 kJ/(kgK) è la capacità termica specifica a pressione costante.

Gas di lavoro:

A=CpΔT=0,844*423,3=356,9 kJ.

Pertanto, la temperatura finale del gas è 510,3 K, la pressione finale è 475,5 MPa, l'incremento di energia interna è 278,3 kJ e il lavoro compiuto dal gas è 356,9 kJ.

Il prodotto "Anidride carbonica" è un prodotto digitale che può essere utilizzato in calcoli scientifici e tecnici relativi allo studio delle proprietà dei gas e delle reazioni chimiche. Può essere utile per studenti e professionisti nei campi della chimica, fisica e ingegneria. Questo prodotto è un articolo digitale e ti verrà consegnato elettronicamente dopo l'acquisto.

***

C'è anidride carbonica che pesa 4,4 kg ad una pressione di 10 MPa e ad una temperatura di 87°C. Il gas viene compresso adiabaticamente fino a 1/20 del suo volume iniziale. È necessario determinare la temperatura finale, la pressione del gas, l'incremento di energia interna e il lavoro svolto dal gas.

Per risolvere il problema utilizziamo l’equazione di stato di un gas ideale:

pV = mRT,

dove p è la pressione del gas, V è il suo volume, m è la massa del gas, R è la costante universale dei gas, T è la temperatura assoluta del gas.

Dal problema conosciamo la pressione iniziale p1 = 10 MPa, la temperatura iniziale T1 = 87°C = 360,15 K, la massa iniziale m = 4,4 kg e il rapporto di compressione α = 1/20.

Troviamo il volume iniziale V1 del gas:

p1V1 = mRT1,

V1 = mRT1/p1 = 4,4287360,15/(10*10^6) = 0,0447 m^3.

Il volume finale V2 del gas è pari a:

V2 = α*V1 = (1/20)*0,0447 = 0,00223 ì^3.

Per una trasformazione adiabatica è soddisfatta la seguente equazione:

p1V1^γ = p2V2^γ,

dove γ è l'esponente adiabatico.

Per l'anidride carbonica γ = 1,4. Dall'equazione si ottiene la pressione finale p2:

p2 = p1*(V1/V2)^γ = 10*(0,0447/0,00223)^1,4 ≈ 1,17 GPa.

Ora troviamo la temperatura finale T2. Per una trasformazione adiabatica è soddisfatta la seguente equazione:

T1/T2 = (p2/p1)^((γ-1)/γ),

Dove

T2 = T1*(p2/p1)^((γ-1)/γ) = 360,15*(1,17/10)^((1,4-1)/1,4) ≈ 318,4 K .

L'incremento dell'energia interna può essere determinato dalla formula:

ΔU = (γ/(γ-1))pV*(T2-T1),

dove p e V sono la pressione media e il volume del gas nel processo.

La pressione media del gas è:

p = (p1V1^γ + p2V2^γ)/(V1^γ + V2^γ) ≈ 4,21 ГPa.

Il volume medio di gas è:

V = (V1 + V2)/2 = 0,023 м^3.

Allora l’incremento di energia interna è pari a:

∆U = (1,4/(1,4-1))4,2110^90,023(318,4-360,15) ≈ -7,17*10^7 J.

Il segno meno significa che l'energia interna del gas è diminuita.

Il lavoro compiuto dal gas è:

A = p1V1-p2V2 ≈ 9,77*10^6 J.

Risposta: Pressione finale del gas p2 ≈ 1,17 GPa, temperatura finale T2 ≈ 318,4 K. Incremento di energia interna ΔU ≈ -7,1710^7 J. Lavoro compiuto dal gas A ≈ 9,7710^6 J.

***

1. Questo prodotto digitale si carica rapidamente e funziona in modo affidabile, molto soddisfatto dei risultati!
2. Nessun problema nell'installazione e nell'utilizzo di questo prodotto digitale, tutto è andato liscio
3. Ottimo prodotto digitale che mi aiuta a migliorare l'efficienza del mio lavoro
4. Ottima selezione di funzionalità in questo prodotto digitale, ho trovato tutto ciò di cui avevo bisogno
5. Questo prodotto digitale mi fa risparmiare un sacco di tempo e fatica, lo consiglio vivamente!
6. Ho ricevuto grandi benefici da questo prodotto digitale e l'ho già consigliato ai miei amici
7. Cercavo da tempo un prodotto digitale come questo e questo era esattamente ciò di cui avevo bisogno.
8. Eccellente supporto clienti da parte degli sviluppatori di questo prodotto digitale, sempre pronti ad aiutare
9. Sono soddisfatto di come questo prodotto digitale mi abbia aiutato a semplificare il mio lavoro e a risparmiare denaro
10. Questo prodotto digitale è di alta qualità e molto facile da usare, lo consiglio a tutti!