23102 skan0112 (2)

115

Zadania

objętości V₃, przy czym temperatura obniża się do 7}; 3) odwracalne, izotermicz-ne sprężanie od objętości V₃ do objętości V₄ w temperaturze T_{; 4) odwracalne, adiabatyczne sprężanie od objętości V₄ do objętości V₁, przy czym temperatura podnosi się do T_c. Obliczyć zmianę entropii dla poszczególnych etapów cyklu Camota, jeżeli bierze w nim udział 1 mol gazu doskonałego. Wykreślić przebieg tego cyklu w układzie p, V oraz w T, S.

3e:36. Wyprowadzić wyrażenia na teoretyczną sprawność cieplną odwracalnego cyklu Camota dla: a) silnika, b) chłodziarki, c) pompy cieplnej.

3e:37. Silnik spalinowy pracuje na oktanie C_sH_lg o entalpii spalania AH_S = = -5512 kJ • mol^-1. Obliczyć maksymalną wysokość, przy zaniedbaniu tarcia, na jaką może wjechać samochód o masie 1000 kg, jeśli ma do dyspozycji 3 kg oktanu. Temperatura wewnątrz cylindra wynosi 2000°C, a uchodzące na zewnątrz spaliny mają temperaturę 800°C. Przyspieszenie ziemskie g wynosi 9,8066 m ■ s^-2. Odp. 7,8 km.

3f:l. Wykazać, że AF i AG określają tę część energii układu, która w danych warunkach (T, V = const dla AF oraz T, p = const dla AG) może być całkowicie zamieniona na pracę użyteczną (nieobjętościową).

3f:2. Obliczyć Q, IV, AU, AH, AS, AG oraz AF, gdy 1 mol gazu idealnego rozpręża się odwracalnie w temperaturze 298 K od Pj = 13,00 dm³ do V₂ = = 26,00 dm³. Jakie będą te wartości, jeżeli rozprężanie będzie przebiegać nieodwracalnie, przeciwko stałemu ciśnieniu równemu 0,5 atm? Odp. O_odwr = 1717,3 J; £?nieodwr ^— 658,1 J.

3f:3. Wirialne równanie stanu ma postać

-£^=_i+A-P-.

RT    RT³

Obliczyć AS, AG i AF przy sprężaniu 1 mola gazu od 1 do 20 atm w stałej temperaturze 300 K. Stała A = 2,70 m³ • deg² • mol^-1. Odp. AS = -25,3 J • K^_1; AG = 7,41 kJ; AF= 7,47 kJ.

3f:4. Do izolowanego cieplnie cylindra, zamkniętego ruchomym tłokiem, wprowadzono 5,00 dm³ gazu doskonałego w 25°C pod ciśnieniem 4,90 atm. Podczas odwracalnego rozprężania gazu do 6,00 dm³ jego temperatura obniżyła się o 21°C. Obliczyć C_v gazu oraz AS, AH i AG procesu. Entropia standardowa gazu w 273 K wynosi 189,2 J • K^-1 • mol'¹. Odp. C_v = 20,75 J • K~^] • mol"¹, AH = -611,3 J; AG = 3141 J.

3f:5. Obliczyć AG₂9s reakcji

ZnS_(S) + l0₂(_g) — ZnO(_S) + S02₍g>