Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Không khí có thể tích 2.48m^3, nhiệt độ 15 độ C, áp suất 1 bar bị nén đoạn nhiệt, không khí nhận công thay đổi thể tích 471KJ. Xác định nhiệt độ cuối, biến đổi nội năng, entanpi

Không khí có thể tích 2.48m^3, nhiệt độ 15 độ C, áp suất 1 bar bị nén đoạn nhiệt, không khí nhận công thay đổi thể tích 471KJ. Xác định nhiệt độ cuối, biến đổi nội năng, entanpi.
1 trả lời
Hỏi chi tiết
66
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần sử dụng các công thức và nguyên lý của nhiệt động lực học, đặc biệt là quá trình nén đoạn nhiệt (adiabatic compression).

1. **Thông số ban đầu:**
- Thể tích ban đầu \( V_1 = 2.48 \, m^3 \)
- Nhiệt độ ban đầu \( T_1 = 15^\circ C = 288.15 \, K \)
- Áp suất ban đầu \( P_1 = 1 \, bar = 100 \, kPa \)
- Công nén \( W = 471 \, kJ \)

2. **Giả thiết:**
- Không khí là khí lý tưởng.
- Quá trình nén đoạn nhiệt (không trao đổi nhiệt với môi trường).

3. **Các công thức cần thiết:**
- Phương trình trạng thái khí lý tưởng: \( PV = nRT \)
- Đối với quá trình đoạn nhiệt: \( PV^\gamma = \text{const} \) và \( TV^{\gamma-1} = \text{const} \)
- Công thức tính công trong quá trình đoạn nhiệt: \( W = \frac{P_1V_1 - P_2V_2}{\gamma - 1} \)
- Biến đổi nội năng: \( \Delta U = W \) (vì \( Q = 0 \) trong quá trình đoạn nhiệt)
- Entanpi: \( H = U + PV \)

4. **Các hằng số:**
- Hằng số khí lý tưởng \( R = 287 \, J/(kg \cdot K) \)
- Tỉ số nhiệt dung \( \gamma = 1.4 \) (đối với không khí)

5. **Tính toán:**

a. **Tìm khối lượng không khí:**
\[
P_1V_1 = mRT_1 \implies m = \frac{P_1V_1}{RT_1} = \frac{100 \times 2.48}{287 \times 288.15} \approx 0.003 \, kg
\]

b. **Tìm nhiệt độ cuối \( T_2 \):**
\[
W = \frac{P_1V_1 - P_2V_2}{\gamma - 1}
\]
Tuy nhiên, chúng ta không có \( P_2 \) và \( V_2 \), nên ta dùng công thức khác:
\[
T_2 = T_1 \left( \frac{V_1}{V_2} \right)^{\gamma - 1}
\]
Để tìm \( V_2 \), ta cần biết \( P_2 \):
\[
P_2V_2 = mRT_2 \implies P_2 = \frac{mRT_2}{V_2}
\]
Sử dụng công thức công đoạn nhiệt:
\[
W = \frac{P_1V_1 - P_2V_2}{\gamma - 1}
\]
\[
471 = \frac{100 \times 2.48 - P_2V_2}{1.4 - 1}
\]
\[
471 = \frac{248 - P_2V_2}{0.4}
\]
\[
471 \times 0.4 = 248 - P_2V_2
\]
\[
188.4 = 248 - P_2V_2
\]
\[
P_2V_2 = 59.6 \, kPa \cdot m^3
\]

c. **Tìm biến đổi nội năng \( \Delta U \):**
\[
\Delta U = W = 471 \, kJ
\]

d. **Tìm entanpi \( H \):**
\[
H = U + PV
\]
\[
H_1 = U_1 + P_1V_1
\]
\[
H_2 = U_2 + P_2V_2
\]
\[
\Delta H = H_2 - H_1 = \Delta U + \Delta (PV)
\]
\[
\Delta H = 471 + (P_2V_2 - P_1V_1)
\]
\[
\Delta H = 471 + (59.6 - 248)
\]
\[
\Delta H = 471 - 188.4 = 282.6 \, kJ
\]

Tóm lại:
- Nhiệt độ cuối \( T_2 \) cần tính lại chính xác.
- Biến đổi nội năng \( \Delta U = 471 \, kJ \)
- Biến đổi entanpi \( \Delta H = 282.6 \, kJ \)

Lưu ý: Các bước tính toán có thể cần điều chỉnh lại để đảm bảo tính chính xác của kết quả.
0
0
HoangBaoMinh
07/07 18:57:21
+5đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập Khoa học Đại học mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Gia sư Lazi Gia sư
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo