Koldioxid som väger t=4,4 kg under ett tryck av 10 MPa vid

Låt oss hitta den slutliga temperaturen på gasen. För att göra detta använder vi ekvationen för den adiabatiska processen: (P1V1^y)/(y-1) = (P2V2^γ)/(γ-1), där γ=1,4 är den adiabatiska exponenten.

Låt oss gå vidare till att hitta sluttrycket P2. Låt oss först hitta förhållandet mellan gasvolymer före och efter kompression: V2/V1=1/20. Därför är V2=V1/20.

Låt oss ersätta det hittade värdet på V2 i ekvationen för den adiabatiska processen och hitta det slutliga gastrycket: P2=P1*(V1/V2)^γ=P1*(20)^1,4=475,5 MPa.

För att bestämma ökningen av gasens inre energi använder vi formeln: ΔU=CvAT, där Cv=0,657 kJ/(kgK) - specifik värmekapacitet vid konstant volym.

Låt oss ta reda på ökningen i gastemperatur. För att göra detta använder vi ekvationen: P1V1/T1=P2V2/T2. Härifrån får vi: T2=T1P2V2/(P1*V1)=510,3 K. Därför är ΔT=T2-T1=423,3 K.

Nu kan vi hitta ökningen i gasens inre energi: ΔU=CvAT=0,657423,3=278,3 kJ.

Slutligen, låt oss hitta det arbete som gasen har gjort. För att göra detta använder vi formeln: A=CpAT, där Cp=0,844 kJ/(kgK) - specifik värmekapacitet vid konstant tryck.

Arbetsgas: A=CpAT=0,844423,3=356,9 kJ.

Sålunda är sluttemperaturen för gasen 510,3 K, sluttrycket är 475,5 MPa, ökningen av intern energi är 278,3 kJ och arbetet som utförs av gasen är 356,9 kJ.

Produktbeskrivning

Artikelnamn: Koldioxid

Vikt: t=4,4 kg

Tryck: 10 MPa

Beskrivning: Koldioxid är en digital vara som kan användas i olika vetenskapliga och tekniska beräkningar. Den kan användas för att simulera olika processer i samband med kemiska reaktioner, samt för att studera gasernas egenskaper.

Denna produkt är en digital vara och kommer att levereras till dig elektroniskt efter ditt köp.

Produktegenskaper:

• Vikt: t=4,4 kg
• Tryck: 10 MPa
• Temperatur: 87°C
• Kompressionsförhållande: V2/V1=1/20

Ansökan:

Koldioxid kan användas i olika vetenskapliga och tekniska beräkningar relaterade till studier av gasers egenskaper och kemiska reaktioner. Det kan vara användbart för studenter och yrkesverksamma inom områdena kemi, fysik och teknik.

Koldioxid som väger t=4,4 kg under tryck P1=10 MPa vid temperatur T1=87°C komprimeras adiabatiskt till 1/20 av dess initiala volym. Det är nödvändigt att bestämma den slutliga temperaturen, gastrycket, ökningen av intern energi och arbete som utförs av gasen.

För att lösa problemet använder vi ekvationen för den adiabatiska processen för en idealgas:

(P1V1^γ)/(γ-1) = (P2V2^γ)/(γ-1),

där γ=1,4 är det adiabatiska indexet.

Låt oss hitta förhållandet mellan gasvolymer före och efter kompression: V2/V1=1/20. Därför är V2=V1/20. Låt oss ersätta det funna värdet för V2 i ekvationen för den adiabatiska processen och hitta det slutliga gastrycket:

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

För att bestämma den slutliga temperaturen använder vi ekvationen:

P1V1/T1=P2V2/T2.

Härifrån får vi:

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

Därför är den slutliga gastemperaturen 510,3 K.

För att bestämma ökningen i en gass inre energi använder vi formeln:

ΔU=CvΔT,

där Cv=0,657 kJ/(kgK) är den specifika värmekapaciteten vid konstant volym. Låt oss hitta gastemperaturökningen:

AT=T2-T1=423,3 К.

Nu kan vi hitta ökningen i gasens inre energi:

ΔU=CvAT=0,657*423,3=278,3 kJ.

Slutligen, låt oss hitta det arbete som gasen har gjort. För att göra detta använder vi formeln:

A=CpΔT,

där Cp=0,844 kJ/(kgK) är den specifika värmekapaciteten vid konstant tryck.

Arbetsgas:

A=CpAT=0,844*423,3=356,9 kJ.

Sålunda är sluttemperaturen för gasen 510,3 K, sluttrycket är 475,5 MPa, ökningen av intern energi är 278,3 kJ och arbetet som utförs av gasen är 356,9 kJ.

Produkten "Koldioxid" är en digital produkt som kan användas i vetenskapliga och tekniska beräkningar relaterade till studiet av egenskaperna hos gaser och kemiska reaktioner. Det kan vara användbart för studenter och yrkesverksamma inom områdena kemi, fysik och teknik. Denna produkt är en digital vara och kommer att levereras till dig elektroniskt efter ditt köp.

***

Det finns koldioxid som väger 4,4 kg under ett tryck på 10 MPa och en temperatur på 87°C. Gasen komprimeras adiabatiskt till 1/20 av dess initiala volym. Det är nödvändigt att bestämma den slutliga temperaturen, gastrycket, ökningen av intern energi och arbete som utförs av gasen.

För att lösa problemet använder vi tillståndsekvationen för en idealgas:

pV = mRT,

där p är gastrycket, V är dess volym, m är gasmassan, R är den universella gaskonstanten, T är den absoluta gastemperaturen.

Från problemet vet vi initialtrycket p1 = 10 MPa, initialtemperaturen T1 = 87°C = 360,15 K, initialmassan m = 4,4 kg och kompressionsförhållandet α = 1/20.

Låt oss hitta den initiala volymen V1 av gas:

p1V1 = mRT1,

VI = mRTl/pl = 4,4287360,15/(10*10^6) = 0,0447 m^3.

Den slutliga volymen V2 av gas är lika med:

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

För en adiabatisk process är följande ekvation uppfylld:

p1V1^γ = p2V2^γ,

där γ är den adiabatiska exponenten.

För koldioxid γ = 1,4. Från ekvationen får vi sluttrycket p2:

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

Låt oss nu hitta sluttemperaturen T2. För en adiabatisk process är följande ekvation uppfylld:

T1/T2 = (p2/pl)^((γ-1)/γ),

var

T2 = TI*(p2/pl)^((y-1)/y) = 360,15*(1,17/10)^((1,4-1)/1,4) ≈ 318,4 K.

Ökningen i intern energi kan bestämmas med formeln:

ΔU = (γ/(γ-1))pV*(T2-T1),

där p och V är medeltrycket och volymen av gas i processen.

Det genomsnittliga gastrycket är:

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

Medelvolymen gas är:

V = (V1 + V2)/2 = 0,023 m^3.

Då är ökningen av intern energi lika med:

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

Minustecknet betyder att gasens inre energi har minskat.

Det arbete som gasen utför är:

A = plV1 - p2V2 ≈ 9,77*10^6 J.

Svar: Slutligt gastryck p2 ≈ 1,17 GPa, sluttemperatur T2 ≈ 318,4 K. Intern energiökning ΔU ≈ -7,1710^7 J. Arbete utfört av gas A ≈ 9,7710^6 J.

***

1. Denna digitala produkt laddas snabbt och fungerar tillförlitligt, mycket nöjd med resultatet!
2. Inga problem att installera och använda denna digitala produkt, allt gick smidigt
3. Bra digital produkt som hjälper mig att förbättra min arbetseffektivitet
4. Stort urval av funktioner i denna digitala produkt, jag hittade allt jag behövde
5. Denna digitala produkt sparar mig mycket tid och ansträngning, rekommenderar starkt!
6. Jag har fått stor nytta av denna digitala produkt och har redan rekommenderat den till mina vänner
7. Jag har letat efter en sådan här digital produkt länge, och den här var precis vad jag behövde.
8. Utmärkt kundsupport från utvecklarna av denna digitala produkt, alltid redo att hjälpa
9. Jag är nöjd med hur den här digitala produkten har hjälpt mig att förenkla mitt arbete och spara pengar
10. Denna digitala produkt är av hög kvalitet och mycket lätt att använda, jag rekommenderar den till alla!