Alexandr115
Новичок
|
     
Азот массой 50г. находится при температуре 280К. В результате изохорного охлаждения его давления уменьшилось в 2 раза, а затем в результате изобарного расширения температура газа в конечном состоянии стала равной первоначальной. Определить: 1) работу, совершенную газом; 2) изменение внутренней энергии газа.
|
Всего сообщений: 9 | Присоединился: май 2010 | Отправлено: 20 мая 2010 14:14 | IP
|
|
and27
Новичок
|
1. Тело объемом 393,51 м3 находиться в воде на глубине 100 м. и имеет форму цилиндра, котрый лежит на боковой поверхности (диаметр основания 10 м., высотой 5 м.). Его необходимо надуть компрессором до сферы диаметром 10 м. с рабочим давлением 8 бар и производительностью 188 л/мин до 523,3 м3. Вопрос: какую работу совершит воздух или газ, для того, чтобы надуть тело? Предполагается, что давление в сфере будет равно рабочему давлению и составлять 8 бар.
2. К первой задаче. Тело всплыло на поверхность в форме сферы и обемом 523,51 м3. (глубина равна 0) Необходимо спустить его до обема 393,51 м3. Воздух спускается в пневмотурбину со скоростью 188 л/мин. Какую работу совершит воздух? Какую энергию он передаст пневмотурбине?
Предполагается, что температура во всех процессах постоянна и равна 25 градусов. Воздух, можно предположить, что идеальный газ.
|
Всего сообщений: 23 | Присоединился: апрель 2012 | Отправлено: 22 апр. 2012 11:11 | IP
|
|
kahraba
Долгожитель
|
Здесь количество не переходит в качество.
В одном месте не вешают несколько одинаковых
объявлений.
|
Всего сообщений: 896 | Присоединился: август 2011 | Отправлено: 22 апр. 2012 12:14 | IP
|
|
MEHT
Долгожитель
|
Я вижу эту задачу следующим образом:
способный деформироватся сосуд с идеальным газом, первоначальный объём которого V1, покоится в воде на глубине h.
Извне на него действует гидростатистическое давление воды
которое уравновешивается давлением газа в сосуде
тут
μ - масса газа отнесённая к массе одного моля этого газа (буду говорить просто "масса", ввиду краткости, хотя правильнее было бы говорить "количество вещества" ).
Далее тело начинают надувать компрессором. Это означает, что извне в сосуд поступают дополнительные порции масс газа, в результате чего будет расти объём сосуда; температура будет постоянной, давление тоже (ввиду неизменности - до известных пределов - сил гидростатического давления). В результате масса газа возрастёт на Δμ, объём станет равным V2.
Они связаны уравнением состояния:
%20%5C,RT)
Работа будет
%5Ccdot%20%5Cleft%20(%20V_2-V_1%20%5Cright%20).)
Теперь всплытие. Когда ёмкость с газом поднимется на поверхность гидростатических сил больше не будет.
Давление газа в сосуде упадёт (сравняется с атмосферным p0), вследствие чего объём V2 слегка увеличится на ΔV:
=(%5Cmu%20+%5CDelta%20%5Cmu%20)%5Ccdot%20RT)
Сдутие до первоначального объёма будет происходить при постоянном атмосферном давлении. В этом случае из сосуда нужно удалить массу Δμ' (штрих - это не дифференцирование, а просто чтобы отличить от другого приращения Δμ, использовавшегося ранее). Работа будет
.)
|
Всего сообщений: 1548 | Присоединился: июнь 2005 | Отправлено: 23 апр. 2012 21:05 | IP
|
|
and27
Новичок
|
Вот запара, я уже подсчитал работу по формуле, которую вы, MEHT, вот здесь выкладывали
http://exir.ru/cgi-bin/ikonboard/topic.cgi?forum=2&topic=2223
Забыл, что масса тоже меняется(
Скажите, а работа, вычисленная по первой формуле, будет эквивалентно энергии воздуха в сосуде?
|
Всего сообщений: 23 | Присоединился: апрель 2012 | Отправлено: 23 апр. 2012 23:00 | IP
|
|
MEHT
Долгожитель
|
Наверно это kahraba выкладывал 
Я приводил интеграл для вычисления работы в общем виде.
Цитата: and27 написал 23 апр. 2012 23:00
Скажите, а работа, вычисленная по первой формуле, будет эквивалентно энергии воздуха в сосуде?
Простите, не понял вопроса. Об энегрии речи небыло.. к тому же система не замкнута.
|
Всего сообщений: 1548 | Присоединился: июнь 2005 | Отправлено: 24 апр. 2012 17:58 | IP
|
|
MEHT
Долгожитель
|
Масса меняется только когда газ накачивают или выкачивают.
В окончательном выражении для работы её нет, поэтому наплюйте.
Я лишь попытался описать динамику этой задачи, так, как себе её представляю, дабы формулы не казались голословными.
---
Да вот ещё что. В описании к этой задаче я пренебрёг упругими силами, стремящемися вернуть сосуду его привычный объём, считая их малыми. (Схожая картина при описании газа в воздушном шарике. Внутри него давление немного больше атмосферного. Эту разницу давлений компенсируют упругие силы сжатия, сремящего "сдуть" шарик в обычное состояние. Не будь этих сил, шарик не сдувался бы просто так, если его проткнуть.) Строгий расчёт этих сил потребовал бы знаний эластических свойств материала сосуда, его геометрических особенностей и т.п.; наверное, также пришлось бы расчитывать и динамику его "превращения" из цилиндра в сферу.
P.S. Осталось непонятным, зачем даны характеристики компрессора, если они не пригодились? Или я чего-то не уловил?
(Сообщение отредактировал MEHT 24 апр. 2012 18:11)
|
Всего сообщений: 1548 | Присоединился: июнь 2005 | Отправлено: 24 апр. 2012 18:01 | IP
|
|
and27
Новичок
|
А как тогда расчитать эенргию, которую сооьщит воздух турбине при спуске до цилиндра?
|
Всего сообщений: 23 | Присоединился: апрель 2012 | Отправлено: 24 апр. 2012 21:20 | IP
|
|
MEHT
Долгожитель
|
Как обычно в таких случаях: приращение энергии турбины будет равно вычисленной работе с обратным знаком.
|
Всего сообщений: 1548 | Присоединился: июнь 2005 | Отправлено: 25 апр. 2012 13:42 | IP
|
|
Ekolowka
Новичок
|
Добрый день!
Помогите, пожалуйста, вопрос в тупик поставил:
есть камеры одинакового объема, но накачены (воздухом) на разное давление - в одной камере 1 атм,, в другой - 5 атм. Вопрос - какую камеру сложнее потопить?
|
Всего сообщений: 1 | Присоединился: июль 2012 | Отправлено: 11 июля 2012 16:58 | IP
|
|
|
Форум
Молекулярная физика
