Условие задания

Над рабочим телом (идеальный газ) проводится термодинамический процесс. Для вариантов 11-15 (таблица 3.2) изотермический; 21- 25 (таблица 3.3) изохорной; 31- 35 (таблица 3.4) изобарный; 41- 45 (таблица 3.5) адиабатный.

Соответствующие параметры процессов как исходные, так и отыскиваемые приведены по вариантам в соответствующих таблицах.

 

Пояснения и вопросы к заданию 1

Вычислить параметры, помеченные в таблице знаком вопроса (?). Построить диаграмму процесса и ответить на вопросы.

1) Что означает положительное или отрицательное значение величин Q, L, Δ U и Н?

2) Что происходит с рабочим телом и окружающей средой при изменении их состояний?

3) Возможно ли в заданном процессе совершение работы рабочим телом и одновременное увеличение его температуры?

4) Если нет (вопрос 3), то как изменяются при этом энергетические состояния рабочего тела и окружающей среды?

Обозначения: р ₁, р ₂, V ₁, V ₂, Т ₁, Т ₂ - начальные и конечные значения давления, объема и температуры газа; Q, L - теплота и работа процесса; Δ U = U ₂ - U ₁ , Δ Н = Н ₁ - Н ₂ - изменения внутренней энергии и энтальпии газа; с_v, с_р - удельные изохорная и изобарная теплоемкости газа; М - масса газа; m- молярная масса; R = 8314 Дж/(кмоль^.К) - универсальная газовая постоянная.

 

Таблица 3.1- Варианты для задания 1

	Последняя цифра зачетной книжки
вари-
анты

 

Таблица 3.2-Варианты задания 1 для изотермического процесса

Параметры	ВАРИАНТЫ
Т, К
V 1 , м3	2 . 10-3	2 . 10-3	2. 10-3	2. 10-3	?
V 2, м3	8 . 10-3	?	?	?	20 . 10-3
р 1 , Па	?	?	20 . 105	40 . 105	?
р 2 , Па	?	?	2 .105	2 . 105	?
L 0, Дж	?		?	?	?
Q, Дж	?	?	?	?
M, кг	2 . 10-3	2 . 10-3	?	?	20 . 10-3
μ, кг (газ)	2 (Н2)	2 (Н2)	32 (О2)	44 (СО2)	28 (СО)

 

Таблица 3.3-Варианты задания 1 для изохорического процесса

Параметры	ВАРИАНТЫ
V, м3	25 . 10-3	?	100. 10-3	70 . 10-3	20 . 10-3
Т 1 , К	?
Т 2, К	?	?	?	?	?
р 1 , Па	2 . 105	3 . 105	6 . 105	2,85 . 105	1,6 . 105
р 2, Па	10 . 105	9 . 105	?	?	?
Q, Дж	?		?	- 65000	?
U 2 - U 1, Дж	?	?	?	?
M, кг	28 . 10-3	56 . 10-3	60 .. 10-3	64 . 10-3	?
μ,, кг
сv, Дж/кг. К (газ)	(N2)	(N2)	(Н2)	(О2)	(СО)

 

 

Таблица 3.4-Варианты задания 1 для изобарического процесса

Параметры	ВАРИАНТЫ
Р = Р 1 = Р 2, Па	30 . 105	20 . 105	25 . 105	23 . 105	34 . 105
V 1, м3	3 . 10-3	2 . 10-3	10 . 10-3	9 . 10-3	3 . 10-3
V 2, м3	9 . 10-3	10. 10-3	?	?	8 . 10-3
Т 1 , К	?	?	?	?	?
Т 2, К	?	?	?	?	?
Q, Дж	?	?	- 70000	?	?
U 2 - U 1, Дж	?	?	?	?	?
Н 2 - Н 1, Дж	?	?	?	?	?
L, Дж	?	?	?	- 15000	?
M, кг	28 . 10-3	2 . 10-3	32 . 10-3	28 . 10-3	44 . 10-3
μ, кг
сv, Дж/кг.К ср,Дж/кг.К (газ)	(N2)	(Н2)	(О2)	(СО)	(СО2)

 

Таблица 3.5-Варианты задания 1 для адиабатического процесса

Параметр	ВАРИАНТЫ
Т 1 , К			?		?
Т 2, К	?			?
Р 1, Па	20. 105	?	?	1,5 . 105	1 . 105
Р 2, Па	1,76 . 105	?	2 . 105	?	20 . 105
V 1 , м3	?	1,6	?	1,0	3,0
V 2, м3	?	?	?	?	?
Q, кДж	?	?	?	?	?
L 0, кДж	?	?	- 300	?	?
U, кДж	?	?	?		?
M, кг	1,0	1,0	1,0	?

 

Газ - азот (N₂). Молярная масса - 28кг. с_v = 740 Дж/кг^.К. с_р = 1000Дж/кг^.К