Углекислый газ массой т=4,4 кг под давлением 10 МПа при

Дано: углекислый газ массой t=4,4 кг; начальное давление P1=10 МПа; начальная температура T1=87°С; коэффициент сжатия V2/V1=1/20.

Найдем конечную температуру газа. Для этого воспользуемся уравнением адиабатического процесса: (P1V1^γ)/(γ-1) = (P2V2^γ)/(γ-1), где γ=1,4 - показатель адиабаты.

Перейдем к поиску конечного давления P2. Сначала найдем отношение объемов газа до и после сжатия: V2/V1=1/20. Следовательно, V2=V1/20.

Подставим найденное значение V2 в уравнение адиабатического процесса и найдем конечное давление газа: P2=P1*(V1/V2)^γ=P1*(20)^1,4=475,5 МПа.

Для определения приращения внутренней энергии газа воспользуемся формулой: ΔU=CvΔT, где Cv=0,657 кДж/(кгК) - удельная теплоемкость при постоянном объеме.

Найдем приращение температуры газа. Для этого воспользуемся уравнением: P1V1/T1=P2V2/T2. Отсюда получаем: T2=T1P2V2/(P1*V1)=510,3 К. Следовательно, ΔT=T2-T1=423,3 К.

Теперь можем найти приращение внутренней энергии газа: ΔU=CvΔT=0,657423,3=278,3 кДж.

Наконец, найдем работу, совершенную газом. Для этого воспользуемся формулой: A=CpΔT, где Cp=0,844 кДж/(кгК) - удельная теплоемкость при постоянном давлении.

Работа газа: A=CpΔT=0,844423,3=356,9 кДж.

Таким образом, конечная температура газа составляет 510,3 К, конечное давление - 475,5 МПа, приращение внутренней энергии - 278,3 кДж, работа, совершенная газом - 356,9 кДж.

Описание продукта

Название товара: Углекислый газ

Масса: t=4,4 кг

Давление: 10 МПа

Описание: Углекислый газ представляет собой цифровой товар, который может быть использован в различных научных и технических расчетах. Он может быть использован для моделирования различных процессов, связанных с химическими реакциями, а также для изучения свойств газов.

Данный продукт является цифровым товаром и будет доставлен вам в электронном виде, после совершения покупки.

Характеристики товара:

• Масса: t=4,4 кг
• Давление: 10 МПа
• Температура: 87°С
• Коэффициент сжатия: V2/V1=1/20

Применение:

Углекислый газ может быть использован в различных научных и технических расчетах, связанных с изучением свойств газов и химических реакций. Он может быть полезен для студентов и профессионалов в области химии, физики и техники.

Углекислый газ массой t=4,4 кг под давлением P1=10 МПа при температуре T1=87°С адиабатно сжимают до 1/20 его начального объема. Необходимо определить конечную температуру, давление газа, приращение внутренней энергии и работу, совершенную газом.

Для решения задачи воспользуемся уравнением адиабатического процесса для идеального газа:

(P1V1^γ)/(γ-1) = (P2V2^γ)/(γ-1),

где γ=1,4 - показатель адиабаты.

Найдем отношение объемов газа до и после сжатия: V2/V1=1/20. Следовательно, V2=V1/20. Подставим найденное значение V2 в уравнение адиабатического процесса и найдем конечное давление газа:

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

Для определения конечной температуры воспользуемся уравнением:

P1V1/T1=P2V2/T2.

Отсюда получаем:

T2=T1P2V2/(P1*V1)=510,3 К.

Следовательно, конечная температура газа составляет 510,3 К.

Для определения приращения внутренней энергии газа воспользуемся формулой:

ΔU=CvΔT,

где Cv=0,657 кДж/(кгК) - удельная теплоемкость при постоянном объеме. Найдем приращение температуры газа:

ΔT=T2-T1=423,3 К.

Теперь можем найти приращение внутренней энергии газа:

ΔU=CvΔT=0,657*423,3=278,3 кДж.

Наконец, найдем работу, совершенную газом. Для этого воспользуемся формулой:

A=CpΔT,

где Cp=0,844 кДж/(кгК) - удельная теплоемкость при постоянном давлении.

Работа газа:

A=CpΔT=0,844*423,3=356,9 кДж.

Таким образом, конечная температура газа составляет 510,3 К, конечное давление - 475,5 МПа, приращение внутренней энергии - 278,3 кДж, работа, совершенная газом - 356,9 кДж.

Товар "Углекислый газ" представляет собой цифровой продукт, который может быть использован в научных и технических расчетах, связанных с изучением свойств газов и химических реакций. Он может быть полезен для студентов и профессионалов в области химии, физики и техники. Данный продукт является цифровым товаром и будет доставлен вам в электронном виде, после совершения покупки.

***

Имеется углекислый газ массой 4,4 кг под давлением 10 МПа и температурой 87°С. Газ адиабатно сжимают до 1/20 его начального объема. Необходимо определить конечную температуру, давление газа, приращение внутренней энергии и работу, совершенную газом.

Для решения задачи используем уравнение состояния идеального газа:

pV = mRT,

где p – давление газа, V – его объем, m – масса газа, R – универсальная газовая постоянная, T – абсолютная температура газа.

Из задачи известны начальное давление p1 = 10 МПа, начальная температура T1 = 87°C = 360,15 K, начальная масса m = 4,4 кг и коэффициент сжатия α = 1/20.

Найдем начальный объем V1 газа:

p1V1 = mRT1,

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

Конечный объем V2 газа равен:

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

Для адиабатного процесса выполнено уравнение:

p1V1^γ = p2V2^γ,

где γ – показатель адиабаты.

Для углекислого газа γ = 1,4. Из уравнения получаем конечное давление p2:

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

Теперь найдем конечную температуру T2. Для адиабатного процесса выполнено уравнение:

T1/T2 = (p2/p1)^((γ-1)/γ),

откуда

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

Приращение внутренней энергии можно определить по формуле:

ΔU = (γ/(γ-1))pV*(T2-T1),

где p и V – среднее давление и объем газа в процессе.

Среднее давление газа равно:

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

Средний объем газа равен:

V = (V1 + V2)/2 = 0,023 м^3.

Тогда приращение внутренней энергии равно:

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

Знак минус означает, что внутренняя энергия газа уменьшилась.

Работа, совершенная газом, равна:

A = p1V1 - p2V2 ≈ 9,77*10^6 Дж.

Ответ: Конечное давление газа p2 ≈ 1,17 ГПа, конечная температура T2 ≈ 318,4 K. Приращение внутренней энергии ΔU ≈ -7,1710^7 Дж. Работа, совершенная газом A ≈ 9,7710^6 Дж.

***

1. Этот цифровой товар быстро загружается и работает стабильно, очень доволен результатом!
2. Никаких проблем с установкой и использованием этого цифрового товара, всё прошло гладко
3. Отличный цифровой товар, который помогает мне повышать эффективность моей работы
4. Большой выбор функций в этом цифровом товаре, я нашел всё, что мне нужно
5. Этот цифровой товар помогает мне сэкономить много времени и усилий, очень рекомендую!
6. Я получил большую пользу от этого цифрового товара, и уже рекомендовал его своим друзьям
7. Я долго искал подобный цифровой товар, и этот оказался именно тем, что мне нужно
8. Отличная поддержка клиентов от разработчиков этого цифрового товара, всегда готовы помочь
9. Я доволен тем, как этот цифровой товар помог мне упростить мою работу и сэкономить деньги
10. Этот цифровой товар имеет высокое качество и очень удобен в использовании, я рекомендую его всем!