30 2

Praca wykonana przez gaz jest sumą pracy podniesienia masy m_c ciężaru na wysokość AH oraz pracy wykonanej przeciwko ciśnieniu otoczenia p₀ przy zmianie objętości gazu o (V₂ - V_Y)

L = m_cgAH + p₀(V₂ - V_t) = (m_cg *p_aA)AH

Wstawiając powyższe zależności do IZT, otrzymuje się

2J5pAAH = Q-(m_cg+p₀A)AH + I_d

A H

Q + I_d =

(2,5p +p₀)A+m_cg

0,7417 m

_(30,78 + 32,886) 10³_

(2,5 * 0,5 + 0,1) 10⁶ ■ 0,004905 +2000*9,81

Przykład 2.8

Zbiornik cylindryczny o polu przekroju poprzecznego 1000 cm² podzielony jest na dwie części ruchomym, poruszającym się bez tarcia tłokiem. W lewej próżniowej komorze umieszczono liniową sprężynę o stałej 400 kN/m, która jest ściskana na skutek sił ciśnienia powietrza znajdującego się w prawej części cylindra. Początkowa objętość prawej komory wynosiła 0,01 m³, zaś początkowe parametry znajdującego się w niej powietrza miały wartości: ciśnienie 0,2 MPa, temperatura 25 °C. W wyniku doprowadzenia do prawej komory dodatkowej masy powietrza o stałej temperaturze 20°C tłok przesunął się o 20 cm. Obliczyć końcową temperaturę powietrza i ilość doprowadzonej masy, przy założeniu, że ścianki cylindra są adiabatyczne. Powietrze traktować jako dwuatomowy gaz doskonały.

Rozwiązanie

Początkowa masa powietrza w zbiorniku i początkowe napięcie sprężyny określone są przez

1 cCl* II	= 2,337 • 10'^2 kg
kx 0	PlA
P1 = - =*	^x°-ir =

zaś końcowe ciśnienie

Ax) = p_Y + — = 10⁶ Pa

30