Допустимий абсолютний тиск в балоні, бар, кПа

або .

Газова стала кисню, кДж/(кг×К)

.

Ізохорна теплоємність кисню, кДж/(кг×К)

Початкова маса газу в балоні,

.

Маса газу в балоні за умови допустимого тиску і кінцевої температури,

.

Маса газу, яку треба випустити з балона,

.

Для ізохорного процесу теплота, яка витрачена на нагрівання балона, дорівнює зміні внутрішньої енергії, тобто,

.

Зміна ентальпії,

Зміна ентропії, кДж/(кг∙К)

.

Зміна ексергії в процесі,

.

Задача 2.1.2. В циліндрі двигуна внутрішнього згорання (ДВЗ) до повітря підводиться 0,90 теплоти. Визначити відстань, яку долає поршень діаметром 70 мм в процесі ізобарного розширення, роботу поршня, зміну внутрішньої енергії, ентропії та ексергії, якщо об’єм камери стиску 260 см³, а тиск і температура повітря в камері 1 МПа і 550^оС, відповідно, ^оС.

Розв’язування

Газова стала повітря, кДж/(кг∙К)

.

Маса повітря в камері стиску,

.

Приймаємо орієнтовно з подальшим уточненням кінцеву температуру повітря ^оС.

Середня температура в процесі підведення теплоти, ^оС

.

Середня ізобарна масова теплоємність за формулою з додатка В, кДж/(кг×К)

.

Зміна температур в процесі підведення теплоти, ^оС

.

Значення кінцевої температури, ^оС

.

Оскільки , то уточнювати розрахунки не потрібно.

Робота переміщення поршня,

.

Оскільки , то зміна об’єму дорівнює,

.

Площа поршня,

.

Відстань, яку долає поршень,

.

Зміна ентальпії,

.

Зміна внутрішньої енергії,

.

Зміна ентропії, кДж/К

Зміна ексергії,

.

Задача 2.1.3. Визначити яка частка теплоти, що підводиться до триатомного ідеального газу в ізобарному процесі витрачається на виконання роботи, а яка – на зміну внутрішньої енергії.