Смесь состоящая из М1 = 0 1 киломолей азота и М2 = 0 9 киломолей кислорода с начальными параметрами Р1 = 1 МПа и Т1 = 1000K

Адиабатное расширение.
Конечное давление по условию задачи Р2 = 0,47 МПа.
Объём определяем по уравнению:
V2k = P1*V1k / P2,
k – показатель адиабаты, для двухатомных газов k = 1,4.
V21,4 = 1*106*8,31,4 / (0,47*106) = 41,17;
V2 = 14,2 м3.
Температуру определяем из уравнения:
T2 = T1*(V1 / V2 )k-1 = 1000*(8,3/14,2)1,4-1 = 807 K.
Работа расширения:
L = (M* RCM /(k – 1))*(T1 – T2) = (31,6*263 / (1,4 – 1))*(1000 – 807) = =4009961Дж.
Количество теплоты, участвующее в процессе:
Так как процесс адиабатный, то Q = 0.
Изменение внутренней энергии:
Так как по первому закону термодинамики Q = L + ∆U, и Q = 0,
то ∆U = – L = – 4009961Дж.
Изменение энтропии:
При адиабатном процессе ∆S = 0.
Изменение энтальпии:
∆Н = М*Срсм*(Т2 – Т1),
где Cрсм – массовая изобарная теплоёмкость смеси газов,
Cрсм = mO2*CpO2 + mN2*CpN2,
Cpi = µCрi /µi – массовая изобарная теплоёмкость газов,
µCрi = 29,1 кДж/(кмоль*К) – мольная изобарная теплоёмкость азота и кислорода,
mi – массовая доля азота и кислорода в смеси.
Cрсм = 0,09*29,1/28 + 0,91*29,1/32 = 0,921 кДж/(кг*К).
∆Н = 31,6*921*(807– 1000) = – 5616995 Дж.
Политропное расширение.
Конечное давление по условию задачи Р2 = 0,47 МПа.
Объём определяем из уравнения:
V2n = P1*V1n / P2;
V21,1 = 1*106*(8,3)1,1 / (0,47*106) = 21,82;
V2 = 16,5 м3.
Температуру определяем из уравнения:
T2 = T1*(V1 / V2 )n-1 = 1000*(8,3/16,5)1,1-1 = 936 K.
Работа расширения:
L =[M* RCM /(n – 1)]*(T1 – T2) = [31,6*263 / (1,1 – 1)]*(1000 – 936) = =5318912Дж.
К…