7. Задачи для самостоятельного решения

1. Азот в количестве 10 м³ (приведенный к нормальным условиям) заключили в герметичный сосуд и нагрели до температуры t₁ = 1450 С. Давление при этом стало равным 3,8 МПа. Затем газ охладили до температуры t₂ = 47 С. Каким стало давление после охлаждения и сколько теплоты отведено?

2. В цилиндре, площадь поперечного сечения которого равна 1 дм², под поршнем находится 0,5 кмоля азота при t₁ = 63 С. Поршень находится под постоянной внешней нагрузкой F = 2 кН. Газу извне сообщается теплота Q = 6300 кДж, вследствие чего она расширяется, отодвигая поршень.

Определите параметры р, , t в конце процесса, изменение внутренней энергии, изменение энтальпии и работу расширения, совершенную газом.

3. Азот с приведенным к нормальным условиям объемом V_н = 3,5 м³ находится в первоначальном состоянии при р₁ = 0,11 МПа и t₁ = 25С. Его подвергают изотермическому сжатию до давления р₂ = 2,4 МПа.

Найдите удельные объемы в начальном и конечном состояниях, работу, затраченную на сжатие, и теплоту, отведенную от газа.

4. Азот из баллона емкостью 0,05 м³ выпускается в атмосферу настолько быстро, что теплообмен между ней и азотом в баллоне не успевает совершится. До выпуска давление в баллоне было р₁ = 1,2МПа и температура t₁ = 27С. После закрытия вентиля температура в баллоне стала t₂ = 0С. Какова масса выпущенного азота и каким стало давление в баллоне после выпуска?

5. Поршневой компрессор (в условиях, приведенных к нормальным условиям) производительностью V_н = 2100 м³/ч засасывает воздух, параметры которого р₁ = 0,1 МПа t₁ = 25С, и сжимает его до р₂ = 0,9 МПа. Процесс сжатия политропный, с показателем политропы n = 1,2.

Определите, какое количество воды в час нужно пропустить через охлаждающую рубашку цилиндра, если вода нагревается на t = 15С.

5