10 MPa basınç altında t=4,4 kg karbondioksit ağırlığı

Verilen: kütlesi t=4,4 kg olan karbondioksit; başlangıç ​​basıncı P1=10 MPa; başlangıç ​​sıcaklığı T1=87°C; sıkıştırma oranı V2/V1=1/20.

Gazın son sıcaklığını bulalım. Bunu yapmak için adyabatik sürecin denklemini kullanıyoruz: (P1V1^γ)/(γ-1) = (P2V2^γ)/(γ-1), burada γ=1,4 adyabatik üstür.

Son basınç P2'yi bulmaya geçelim. Öncelikle sıkıştırma öncesi ve sonrası gaz hacimlerinin oranını bulalım: V2/V1=1/20. Bu nedenle V2=V1/20.

Bulunan V2 değerini adyabatik süreç denkleminde yerine koyalım ve son gaz basıncını bulalım: P2=P1*(V1/V2)^γ=P1*(20)^1.4=475.5 MPa.

Gazın iç enerjisindeki artışı belirlemek için şu formülü kullanırız: ΔU=CvΔT, burada Cv=0,657 kJ/(kg)K) - sabit hacimde özgül ısı kapasitesi.

Gaz sıcaklığındaki artışı bulalım. Bunu yapmak için şu denklemi kullanıyoruz: P1V1/T1=P2V2/T2. Buradan şunu elde ederiz: T2=T1P2V2/(P1*V1)=510,3 K. Dolayısıyla ΔT=T2-T1=423,3 K olur.

Artık gazın iç enerjisindeki artışı bulabiliriz: ΔU=CvΔT=0,657423,3=278,3 kJ.

Son olarak gazın yaptığı işi bulalım. Bunu yapmak için şu formülü kullanırız: A=CpΔT, burada Cp=0,844 kJ/(kgK) - sabit basınçta özgül ısı kapasitesi.

Çalışma gazı: A=CpΔT=0,844423,3=356,9 kJ.

Böylece gazın son sıcaklığı 510,3 K, son basıncı 475,5 MPa, iç enerji artışı 278,3 kJ ve gazın yaptığı iş 356,9 kJ olur.

Ürün Açıklaması

Öğe adı: Karbondioksit

Ağırlık: t=4,4 kg

Basınç: 10 MPa

Açıklama: Karbondioksit, çeşitli bilimsel ve teknik hesaplamalarda kullanılabilen dijital bir üründür. Kimyasal reaksiyonlarla ilişkili çeşitli süreçleri simüle etmenin yanı sıra gazların özelliklerini incelemek için de kullanılabilir.

Bu ürün dijital bir üründür ve satın alma işleminizin ardından tarafınıza elektronik ortamda teslim edilecektir.

Ürün özellikleri:

• Ağırlık: t=4,4 kg
• Basınç: 10 MPa
• Sıcaklık: 87°C
• Sıkıştırma oranı: V2/V1=1/20

Başvuru:

Karbondioksit, gazların özelliklerinin ve kimyasal reaksiyonların incelenmesiyle ilgili çeşitli bilimsel ve teknik hesaplamalarda kullanılabilir. Kimya, fizik ve mühendislik alanlarındaki öğrenciler ve profesyoneller için faydalı olabilir.

T1=87°C sıcaklıkta P1=10 MPa basınç altında t=4,4 kg ağırlığındaki karbondioksit adyabatik olarak başlangıç ​​hacminin 1/20'sine kadar sıkıştırılıyor. Son sıcaklığı, gaz basıncını, iç enerji artışını ve gazın yaptığı işi belirlemek gerekir.

Sorunu çözmek için ideal bir gaz için adyabatik sürecin denklemini kullanıyoruz:

(P1V1^γ)/(γ-1) = (P2V2^γ)/(γ-1),

burada γ=1,4 adyabatik indekstir.

Sıkıştırma öncesi ve sonrası gaz hacimlerinin oranını bulalım: V2/V1=1/20. Bu nedenle V2=V1/20. Bulunan V2 değerini adyabatik sürecin denkleminde yerine koyalım ve son gaz basıncını bulalım:

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

Son sıcaklığı belirlemek için denklemi kullanırız:

P1V1/T1=P2V2/T2.

Buradan şunu anlıyoruz:

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

Bu nedenle son gaz sıcaklığı 510,3 K'dır.

Bir gazın iç enerjisindeki artışı belirlemek için aşağıdaki formülü kullanırız:

ΔU=CvΔT,

burada Cv=0,657 kJ/(kgK) sabit hacimde özgül ısı kapasitesidir. Gaz sıcaklığı artışını bulalım:

ΔT=T2-T1=423,3 К.

Artık gazın iç enerjisindeki artışı bulabiliriz:

ΔU=CvΔT=0,657*423,3=278,3 kJ.

Son olarak gazın yaptığı işi bulalım. Bunu yapmak için şu formülü kullanıyoruz:

A=CpΔT,

burada Cp=0,844 kJ/(kgK) sabit basınçta özgül ısı kapasitesidir.

Çalışma gazı:

A=CpΔT=0,844*423,3=356,9 kJ.

Böylece gazın son sıcaklığı 510,3 K, son basıncı 475,5 MPa, iç enerji artışı 278,3 kJ ve gazın yaptığı iş 356,9 kJ olur.

"Karbondioksit" ürünü, gazların özelliklerinin ve kimyasal reaksiyonların incelenmesiyle ilgili bilimsel ve teknik hesaplamalarda kullanılabilecek dijital bir üründür. Kimya, fizik ve mühendislik alanlarındaki öğrenciler ve profesyoneller için faydalı olabilir. Bu ürün dijital bir üründür ve satın alma işleminizin ardından tarafınıza elektronik ortamda teslim edilecektir.

***

10 MPa basınç ve 87°C sıcaklıkta 4,4 kg ağırlığında karbondioksit bulunmaktadır. Gaz, adyabatik olarak başlangıç ​​hacminin 1/20'sine kadar sıkıştırılır. Son sıcaklığı, gaz basıncını, iç enerji artışını ve gazın yaptığı işi belirlemek gerekir.

Sorunu çözmek için ideal bir gazın durum denklemini kullanıyoruz:

pV = mRT,

burada p gaz basıncıdır, V hacmidir, m gaz kütlesidir, R evrensel gaz sabitidir, T mutlak gaz sıcaklığıdır.

Problemden başlangıç ​​basıncını p1 = 10 MPa, başlangıç ​​sıcaklığını T1 = 87°C = 360,15 K, başlangıç ​​kütlesini m = 4,4 kg ve sıkıştırma oranını α = 1/20 biliyoruz.

Gazın başlangıç ​​hacmi V1’i bulalım:

p1V1 = mRT1,

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

Gazın son hacmi V2 şuna eşittir:

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

Adyabatik bir süreç için aşağıdaki denklem sağlanır:

p1V1^γ = p2V2^γ,

burada γ adyabatik üstür.

Karbondioksit için γ = 1,4. Denklemden son basınç p2'yi elde ederiz:

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

Şimdi son sıcaklığı T2'yi bulalım. Adyabatik bir süreç için aşağıdaki denklem sağlanır:

T1/T2 = (p2/p1)^((γ-1)/γ),

Neresi

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

İç enerjideki artış aşağıdaki formülle belirlenebilir:

ΔU = (γ/(γ-1))pV*(T2-T1),

burada p ve V işlemdeki ortalama gaz basıncı ve hacmidir.

Ortalama gaz basıncı:

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

Ortalama gaz hacmi:

V = (V1 + V2)/2 = 0,023 м^3.

O halde iç enerjideki artış şuna eşittir:

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

Eksi işareti gazın iç enerjisinin azaldığı anlamına gelir.

Gazın yaptığı iş:

Bir = p1V1 - p2V2 ≈ 9,77*10^6 J.

Cevap: Nihai gaz basıncı p2 ≈ 1,17 GPa, son sıcaklık T2 ≈ 318,4 K. Dahili enerji artışı ΔU ≈ -7,1710^7 J. A gazının yaptığı iş ≈ 9,7710^6 J.

***

1. Bu dijital ürün hızlı yükleniyor ve güvenilir bir şekilde çalışıyor, sonuçlardan çok memnunuz!
2. Bu dijital ürünün kurulumunda ve kullanımında sorun yok, her şey sorunsuz gitti
3. İş verimliliğimi artırmama yardımcı olan harika dijital ürün
4. Bu dijital üründe çok sayıda özellik var; ihtiyacım olan her şeyi buldum
5. Bu dijital ürün bana çok fazla zaman ve emek kazandırıyor, kesinlikle tavsiye ediyorum!
6. Bu dijital üründen büyük fayda gördüm ve şimdiden arkadaşlarıma tavsiye ettim.
7. Uzun zamandır buna benzer bir dijital ürün arıyordum ve bu tam da ihtiyacım olan şeydi.
8. Bu dijital ürünün geliştiricilerinden mükemmel müşteri desteği; her zaman yardıma hazır
9. Bu dijital ürünün işimi basitleştirmeme ve paradan tasarruf etmeme yardımcı olmasından memnunum
10. Bu dijital ürün kaliteli ve kullanımı çok kolay, herkese tavsiye ederim!