аналіз основних процесів ідеальних газів

Робота передбачає розв’язання шести задач, в яких розглядаються закономірності зміни параметрів ідеалізованих газів в ізохорному, ізобарному, ізотермічному, адіабатному і політропному процесах.

Контрольні задачі складені за стоваріантною числовою системою, в якій до кожної задачі вихідні дані вибираються з відповідних таблиць за останньою і передостанньою цифрами залікової книжки студента.

При виконанні задач необхідно дотримуватися наступних вимог:

1. записати умову задачі і вихідні дані;

2. розв’язок задачі супроводжувати стислим пояснювальним текстом;

3. у ході розв’язання задачі потрібно спочатку навести формулу, а потім підставляти в неї відповідні числові значення величин;

4. кінцевий результат розрахунку за формулою записують з простановкою відповідної розмірності в системі СІ;

5. після розв’язання задачі зробити стислий аналіз отриманих результатів, а сам термодинамічний процес зобразити графічно в координатах .

 

Робота оформлюється на листах формату А4 і подається викладачу на перевірку і захист.

Завдання до лабораторної

роботи №2

 

Задача 1.

В циліндричній посудині діаметром мм міститься дм³ газу при тиску МПа і температурі ⁰С. При умові, що газ є ідеальним і має сталу теплоємність, визначити, до якої величини повинна збільшитись сила, що діє на поршень, для того щоб останній залишився нерухомим при підведенні до газу кДж теплоти.

 

Таблиця 1

вар пар
, мм
, МПа	0,3	0,25	0,35	0,4	0,2	0,5	0,45	0,55	0,6	0,65
газ	повітря

 

 

Таблиця 2

вар пар
, дм3
, 0С
, кДж

 

Задача 2.

В циліндрі з рухомим поршнем знаходиться кг газу при тиску бар і температурі ⁰С. Газ нагрівається до температури ⁰С при сталому тиску. Визначити кількість підведеної теплоти і знайти, яка її частина пішла на підвищення внутрішньої енергії і яка – на виконання роботи. Підрахувати зміни ентальпії і ентропії в цьому процесі. Газ уважати ідеальним.

 

Таблиця 1

вар пар
, бар
, 0С
газ	повітря

 

Таблиця 2

вар пар
, кг
, 0С

 

 

Задача 3

До кг ідеального газу в ізохорному процесі підведено кДж теплоти; далі при ізобарному стиску його об’єм зменшився у разів. Початкова температура і тиск відповідно дорівнюють , ⁰С і бар. Розрахувати параметри газу в початкових і кінцевих точках процесів і зобразити ці процеси на -діаграмі.

 

Таблиця 1

вар пар
, кг
, бар	0,8	1,2	2,0	1,8	3,0	2,4	3,2	2,8	3,6	4,0
газ	повітря

 

Таблиця 2

вар пар
, кДж
			3,5		4,5	2,5	5,5	3,8	5,2	4,3
, 0С

 

 

Задача 4

В циліндрі під поршнем знаходиться газ під абсолютним тиском МПа і температурі ⁰С. Визначити переміщення поршня і тиск в кінці ізотермічного стискування, якщо на поршень покласти вантаж Н. Діаметр циліндра мм, висота початкового положення поршня мм.

 

Таблиця 1

вар пар
, мм
, МПа	0,12	0,16	0,14	0,18	0,24	0,20	0,26	0,22	0,15	0,30
, Н

 

Таблиця 2

вар пар
, 0С
, мм
газ			повітря

 

Задача 5

З посудини ємністю м³ випускають в атмосферу ідеальний газ. Процес випуску відбувається настільки швидко, що теплообміном між газом і навколишнім середовищем можна нехтувати. До початку випуску тиск в посудині складав МПа, температура газу була ⁰С. Після закриття вентиля температура в посудині стала рівною ⁰С. Яку масу газу було випущено і яким став тиск в посудині після випуску частини газу?

 

 

Таблиця 1

вар пар
, м3	0,5	0,8	0,6	0,7	1,0	0,9	0,55	0,75	0,95	1,1
газ					повітря
, 0С

 

Таблиця 2

вар пар
,МПа
, 0С								-2	-5

 

Задача 6

м³ газу (в розрахунку на нормальні фізичні умови) з параметрами бар і питомим об’ємом в процесі політропного розширення здійснюють роботу кДж. Внутрішня енергія зменшується при цьому на кДж. Визначити кінцеві параметри газу і теплоту , що бере участь в процесі.

 

Таблиця 1

вар пар
, м3	2,7	3,2	2,5	4,8	3,0	4,2	3,8	4,5	3,5	5,0
газ						повітря
, бар									10,5	7,5

 

Таблиця 2

вар пар
,	0,2	0,3	0,25	0,33	0,27	0,38	0,18	0,36	0,4	0,42
, кДж
, кДж

 

 

Молекулярні маси і газові сталі газів Таблиця 3

газ   параметр									повітря
,