Физико-химические основы литейного производства - 13 стр.

UptoLike

где n
=
посто
я
A = p
2
Прир
а
T
2
= (
n
Темп
е
совер
ш
темпе
р
Отве
т
Зада
ч
сконд
е
измен
е
испар
е
Реше
н
H
2
O
(г)
произ
о
объем
~ 0.01
8
A = p
(
При и
с
40700
выдел
я
Q = -4
=
1, C
V
=
3
нного в
(V
2
-V
1
) =
внивая п
n
C
V
T
1
+ p
2
ратура в
ается б
атура п
т
. а) 225
К
ч
а 4. Оди
н
нсирова
ние вну
ния вод
н
ие. В пр
о
H
2
O
(ж)
шло об
а V
1
= nR
л. Рабо
(
V
2
-V
1
)
-
p
парени
Дж, поэ
т
ется в о
0700 Дж.
3
/2 R (од
н
ешнего
nRT
2
- p
2
следние
2
V
1
) / (nC
V
ше, чем
льшая р
нижаетс
; б) 238
моль во
и в жид
ренней
при 10
о
цессе
атимое с
T
/ p = 0.
0
а сжати
-
pV
1
= -1
0
одного
ому при
ружаю
оатомн
д
авления
p
V
1
.
два выр
V
+ nR) =
при обр
бота, ра
на боль
К.
яных па
ость пр
нергии и
0
о
С равн
а
атие га
0
82
.
373
=
при пос
0
1.3 кПа
оля вод
онденса
ую сред
13
й идеал
p
2
равна:
жения,
238 К.
тимом р
ходуетс
ую вел
ов обра
и
100
о
С.
Р
энтальп
2260 Д
а при по
30.6 л д
оянном
30.6 л =
затрачи
ции одн
у
:
ный газ).
аходим
сширен
больше
и
чину.
имо и и
ассчита
и в этом
ж
/г.
тоянном
объема
авлении
-3100 Д
ж
вается те
го моля
Работа
р
емперат
и, т.к. в
нутренн
отермич
й
те работ
у
процесс
давлени
одного м
равна:
ж
.
плота 22
оды эта
асширен
у
ру T
2
:
братимо
ей энерг
е
ски
, теплот
. Удельн
и
p = 1 ат
оля жид
6
0 Дж/г
еплота,
я проти
м
случае
и
и и
у
,
ая тепло
м от
к
ой воды
18 г =
апротив
в
т
а
V
2
,
где n = 1, CV = 3/2
                3 R (одн
                       ноатомны
                              ый идеалььный газ). Работа ррасширени
                                                                  ия противв
постояянного вн
              нешнего давления
                      д        p2 равна:

A = p2 (V2-V1) = nRT2 - p2V1.

Прираавнивая пооследние два выраажения, находим
                                        н       т
                                                температу
                                                        уру T2:

T2 = (nnCVT1 + p2V1) / (nCV + nR) = 238 К.

              ыше, чем при обраатимом раасширени
Темпеература вы                                ии, т.к. в ообратимом
                                                                   м случае
соверш
     шается боольшая раабота, рассходуетсяя больше внутренн
                                                   в        ей энерги
                                                                    ии и
темперратура поонижаетсяя на больш
                                 шую вели
                                        ичину.

Ответ
    т. а) 225 К;
              К б) 238 К.

Задач
    ча 4. Один
             н моль вод
                      дяных парров обраттимо и иззотермичеески
                                и 100 оС. Рассчитай
скондеенсировалли в жидккость при         Р       йте работуу, теплоту
                                                                     у,
изменеение внуттренней энергии
                       э                ии в этом процессее. Удельная теплотта
                               и энтальпи
              ы при 1000 оС равнаа 2260 Дж
испареения воды                          ж/г.

Решенние. В прооцессе

H2O(г)   H2O(ж)

произоошло обрратимое сж
                       жатие газза при посстоянном давлении
                                                          и p = 1 атм от
объема V1 = nRT / p = 0.0082. 373 = 30.6 л до
                                            о объема одного моля жидккой воды V2
~ 0.0188 л. Работта сжатияя при посттоянном давлении
                                            д        равна:

A = p (V      -p 1 = -1001.3 кПа 30.6 л = -3100 Дж
      ( 2-V1) -pV                                ж.

При исспарении
             и одного моля
                      м       ы затрачивается теплота 22660 Дж/г 18 г =
                           воды
40700 Дж, поэттому при конденса
                       к        ции одно
                                       ого моля воды
                                                в    эта ттеплота, напротив,
                                                                   н       ,
выделяяется в оккружающ
                      щую средуу:

Q = -40700 Дж.
                                         13