1. Termodinamika. 1.1. Az ideális gázok állapotváltozásai



Hasonló dokumentumok
Fizika II. E-példatár

Gáztörvények. Alapfeladatok

MŰSZAKI INFORMATIKA SZAK

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR ENERGETIKAI GÉPEK ÉS RENDSZEREK TANSZÉK KALORIKUS GÉPEK

Vízgyűrűs vákuumszivattyú (Vi)

Bevezetés és gyakorlati tanácsok Az első lépés minden tudomány elsajátítása felé az, hogy megértjük az alapjait, és megbízható tudást szerzünk

Fizika 1i (keresztfélév) vizsgakérdések kidolgozása

A 2008/2009. tanévi FIZIKA Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első fordulójának. feladatai és megoldásai fizikából. I.

FOLYTONOS TESTEK. Folyadékok sztatikája. Térfogati erők, nyomás. Hidrosztatikai nyomás szeptember 19.

Hatvani István fizikaverseny forduló. 1. kategória

Éves jelentés az energiafelhasználásról 2009.

MEGOLDÓKULCS AZ EMELT SZINTŰ FIZIKA HELYSZÍNI PRÓBAÉRETTSÉGI FELADATSORHOZ 11. ÉVFOLYAM

Hőtı körfolyamat. Vezérfonal a számításokhoz. Hűtőgépek számításai 1


Példák a Környezeti fizika az iskolában gyakorlatokhoz tavasz

Nukleáris energetikus Környezetvédelmi technikus

o.: feladat 8. o.: feladat o.: feladat

Példák a Nem fosszilis források energetikája gyakorlatokhoz tavasz

K özponti klím atechnikai rendszerek

Gázhalmazállapot. Relatív sűrűség: A anyag B anyagra vonatkoztatott relatív sűrűsége: ρ rel = ρ A / ρ B = M A /M B (ρ: sűrűség, M: moláris tömeg)

MŰSZAKI HŐTAN I. 1. ZÁRTHELYI


Fizika feladatok. 1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből november 28. Hővezetés, hőterjedés sugárzással. Ideális gázok állapotegyenlete

Ellenőrző kérdések Vegyipari Géptan tárgyból a vizsgárakészüléshez

VEGYIPARI ALAPISMERETEK

Fizika évfolyam

A szerszám hőegyensúlyának vizsgálata alumínium és magnézium nyomásos öntésnél

7. VIZES OLDATOK VISZKOZITÁSÁNAK MÉRÉSE OSTWALD-FENSKE-FÉLE VISZKOZIMÉTERREL

A 2015/2016. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló FIZIKA II. KATEGÓRIA. Javítási-értékelési útmutató FELADATOK

ELSŐ RÉSZ. Itt jelölje be, hogy a 3/A és a 3/B feladatok közül melyiket választotta (azaz melyiknek az értékelését kéri):

VÍZGYŰRŰS VÁKUUMSZIVATTYÚ MÉRÉSE

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

4. modul Poliéderek felszíne, térfogata

4. Gyakorlat, Hőtan. -ra emelkedik, ha a réz lineáris hőtágulási együtthatója 1,67. értékkel nőtt. Határozza meg, milyen anyagból van a rúd.

b) Adjunk meg 1-1 olyan ellenálláspárt, amely párhuzamos ill. soros kapcsolásnál minden szempontból helyettesíti az eredeti kapcsolást!

Energetikai minőségtanúsítvány összesítő

GENERÁCIÓS SZOLÁR HASZNÁLATI MELEGVÍZ RENDSZEREK. Greentechnic ENERGIE Termodinamikus szolár HMV rendszer

Homogén anyageloszlású testek sűrűségét m tömegük és V térfogatuk hányadosa adja. ρ = m V.

A természetes folyamatok iránya (a folyamatok spontaneitása)

Szakács Jenő Megyei Fizikaverseny

III GENERÁCIÓS SZOLÁR HASZNÁLATI MELEGVÍZ RENDSZEREK

Az öntözés gépei, öntözıberendezések

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Lázmérő. Bimetáll hőmérő. Digitális hőmérő. Galilei hőmérő. Folyadékos hőmérő



MAGYAR RÉZPIACI KÖZPONT Budapest, Pf. 62 Telefon , Fax

Tanulói munkafüzet. FIZIKA 9. évfolyam egyetemi docens

FEHU-A kompakt álló légkezelők



A betonok összetételének tervezése

Hőszivattyú. A hőszivattyú működési elve

1998/A/1 maximális pontszám: /A/2 maximális pontszám. 25

SZESZMÉRŐ KÉSZÜLÉKEK

Gépészmérnöki alapismeretek példatár


Ö



FIZIKA II. 2. ZÁRTHELYI DOLGOZAT A MŰSZAKI INFORMATIKA SZAK

MŰSZAKI TERMODINAMIKA 1. ÖSSZEGZŐ TANULMÁNYI TELJESÍTMÉNYÉRTÉKELÉS




Műszaki Biztonsági Szabályzat

VEGYIPARI ALAPISMERETEK

Energetikai minőségtanúsítvány összesítő


A javítási-értékelési útmutatótól eltérő helyes megoldásokat is el kell fogadni.


1. gy. SÓ OLDÁSHŐJÉNEK MEGHATÁROZÁSA. Kalorimetriás mérések

Határfelületi jelenségek

ü ő Á Á ü ő Ö Á Á Á Á ü Á Á ő ő Á Á Á Ó Á Á Á Á Á Á Á ü ő Á Á Ö ü ü ő ő ü ü Á

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

g) 42 kg sót 2400 kg vízben oldottunk. Mennyi az oldatok tömegszázalékos összetétele?

Név:...EHA kód: tavasz

Integrált áramkörök termikus szimulációja

MŰSZAKI HŐTAN I. 1. ZÁRTHELYI. Termodinamika. Név: Azonosító: Helyszám: Munkaidő: 80 perc I. 50 II. 50 ÖSSZ.: 100. Javította: Képzési kódja:

MEGOLDÁS a) Bernoulli-egyenlet instacioner alakja: p 1 +rgz 1 =p 0 +rgz 2 +ra ki L ahol: L=12m! z 1 =5m; z 2 =2m Megoldva: a ki =27,5 m/s 2


NE FELEJTSÉTEK EL BEÍRNI AZ EREDMÉNYEKET A KIJELÖLT HELYEKRE! A feladatok megoldásához szükséges kerekített értékek a következők:

P a r c iá lis v í z g ő z n y o m á s [ P a ]

MŰSZAKI ISMERETEK, VEGYIPARI GÉPEK II.

Erőművi kazángépész Erőművi kazángépész

HITELESÍTÉSI ELŐÍRÁS VÍZMÉRŐ HITELESÍTŐ BERENDEZÉS HE

1 Kémia műszakiaknak

Hőmérséklet mérése Termisztor és termoelem hitelesítése

Kémia Kutasi, Istvánné dr.

Tartalomjegyzék. 1. Előzmények Vizsgálat Vizsgálat menete Méréseredmények Méréseredmények értékelése 6

Munka, energia, teljesítmény Munka - Energia - Teljesítmény +DWiVIRN±(J\V]HU&JpSHN



FEHU-L alacsony légkezelők

Á Á ü Ö Á Á Á ü ö ü ü ö ö ö ö ü Á ü ü



FIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István



Átírás:

. Termodinamika.. Az ideális gázok állapotváltozásai... Egy hengerben 000 cm3 térfogatú, atm nyomású, 7 oc hõmérsékletû levegõ van. Mekkora lesz a levegõ nyomása,ha hõmérsékletét állandó térfogaton -3 oc-ra csökkentjük? (0,83 atm) Mekkora lesz a nyomása, ha térfogatát 00 cm3-re csökkentjük és a hõmérsékletét 37 oc-ra növeljük? (0 atm)... Egy 00 cm hosszú, vízszintes helyzetû, mindkét végén leforrasztott csõben 0 oc hõmérsékletû levegõ van. Az üvegcsõben az egyik végétõl 30 cm-re 0cm hosszú higanyzár helyezkedik el. A 30 cm-es levegõoszlopot 37 oc-ra melegítjük fel. Mekkora a higany elmozdulása, ha az üvegcsõ hõtágulását nem vesszük figyelembe? (,73 cm)..3. Egy 5 dm3 térfogatú gáztartályban,4 kg tömegû, 5 MPa nyomású nitrogéngáz van. Mekkora a gáz hõmérséklete? (300,6 K) Mekkora lesz a palackban maradt gáz nyomása,ha ezen a hõmérsékleten a gáz felét elhasználjuk? (,5 MPa)..4. Egy 0 dm3 térfogatú térfogatú gázpalackban 60 g tömegû, 0,3 MPa nyomású gáz van. A gáz egy részét elhasználtuk. Miután a gáz újra felvette a szobahõmérsékletet a nyomásmérõ 0,4 MPa nyomást mutat. Hány g gázt használtunk el? (5 g)..5. 0 dm3 térfogatú gázpalackban 0 oc hõmérsékletû, MPa nyomású oxigéngáz van. Az oxigénbõl elhasználtunk 8 g-ot. Mekkora a palackban maradt gáz nyomása, ha a hõmérséklet nem változik? (0,709 MPa) Hány oc hõmérsékletre kell a gáznak felmelegednie, hogy a palackban a nyomás újra MPa legyen? (385 K)

..6. 50 dm3 térfogatú gázpalackban 0 oc hõmérsékletû, MPa nyomású oxigén gáz van. Elhasználunk belõle 50 g-ot. Mekkora a palackba zárt gáz nyomása? (0,64 MPa) Mekkora hõmérsékletre kell felmelegíteni, hogy a nyomása újra MPa legyen? (43 K)..7. Két liter térfogatú palackban 96 kpa nyomású gáz van. Mekkora volt a gáz sûrüsége,ha változatlan hõmérséklet mellett g gázt eltávolítva a nyomás 6700 Pa lesz? (,08 kg/m 3 )..8. Hányszorosára növekszik egy 40 m mély tó aljáról felszálló levegõbuborék térfogata, mire a víz felszínéhez ér? A tó mélyén a víz hõmérséklete 7 oc, közvetlenül a vízfelszín alatt 7 oc. (5,7).. A Termodinamika elsõ fõtétele... Egy belsõégésû motor hengerében MPa nyomásra összesûrített keverék található,melynek hõmérséklete 04 oc.a keverék állandó térfogaton mért fajhõje 74 J/kgK. Állandó térfogatú égésfolyamat közben kg keverékkel mennyi hõt kell közölni, ha az égés végén a keverék nyomása 4MPa? (0,807 MJ)... kg tömegû, 0 oc hõmérsékletû oxigén gázzal állandó térfogatú folyamat közben mekkora hõmennyiséget kell közölni, hogy a nyomása,5-szeresére növekedjen? (98,4 kj)..3. Állandó térfogaton 5 kg tömegû, normál állapotú hidrogén gázzal 5 MJ hõmennyiséget közlünk. Mekkora a gáz hõmérséklete és nyomása? (96, K, 0, MPa)..4 Hét kg tömegû levegõ hõmérsékletét 7 oc-ról 77 oc-ra növeljük hõközléssel, állandó nyomáson. Mekkora a végzett munka? (0,59 kj)..5. 6,5 g tömegû, 7 oc hõmérsékletû hidrogén gáz a felvett hõmennyiség hatására állandó nyomáson térfogatának kétszeresére terjed ki.

Mekkora a közölt hõmennyiség, a belsõ energia megváltozása, és a végzett munka? (7,84 kj, 9,76 kj, 8,08 kj)..6. Tíz gramm tömegû oxigén gáz hõmérséklete 0 oc, nyomása 0,3 MPa. Állandó nyomáson addig melegítjük, amíg térfogata 0 l lesz. Mekkora a közölt hõmennyiség, a belsõ energia változása, és a végzett munka? (804, J, 5839,5 J, 64,7 J)..7. Állandó nyomáson 50 g tömegû hidrogén gázzal 98,5 kj hõmennyiséget közlünk. Mekkora munkavégzés történt? (8,6 kj)..8. Állandó nyomáson 5 l, 5 oc hõmérsékletû nitrogén gáz térfogatát felére csökkentjük úgy, hogy közben 750 J munkát végzünk. Mekkora a gáz által leadott hõmennyiség? (65,3 J)..9. Egy liter normál állapotú gáz térfogatának kétszeresére terjed ki izotermikusan. Számítsuk ki a végzett munkát, a közölt hõt, és a belsõ energia megváltozását! (69, J, 69, J, 0 J)..0. Állandó, 0 oc hõmérsékleten kg tömegû oxigén gáz térfogatát felére csökkentjük. Mekkora a közölt hõ és a végzett munka? (-05,5 kj)... 50 g tömegû, 0 oc hõmérsékletû hidrogén gáz izotermikus kiterjedés közben 39 kj munkát végez. Hányszorosára változik a gáz térfogata? (,99)... 0 kw teljesítményû levegõkompresszor óra alatt 00 m3 levegõt nyom össze izotermikusan 0, MPa kezdeti nyomásról. Mennyi a végsõ nyomás, ha a kompresszor hatásfoka 85 %? (0,46 MPa)..3. Egy hengerben a 400 cm keresztmetszetû, súrlódásmentesen mozgatható dugattyút 0 cm-rel hirtelen benyomjuk. A bezárt levegõ nyomása adiabatikusan megkétszerezõdik. Mekkora a gáz eredeti térfogata? (0,6 l) 3

..4. Egy mól normálállapotú nitrogén gázt eredeti térfogatának ötszörösére terjesztünk ki adiabatikusan. Mekkora a végzett munka, és a belsõ energia megváltozása? (686,3 J, -686,3 J)..5. Két mól normál állapotú oxigén gáz adiabatikusan kitágul úgy, hogy eredeti nyomása a harmadrészére csökken. Mekkora a végzett munka és a belsõ energia változás? (37,6 J, -37,6 J)..6. Egy kg tömegû, 0 oc hõmérsékletû hidrogén gázt adiabatikusan összenyomunk, úgy, hogy térfogata a felére csökken. Mekkora a belsõ energia változás és mennyi munkavégzés történt? (975,7 kj, -975,5 kj)..7. 0,05 m3 térfogatú gáz nyomása 0, MPa. A pv3=áll. összefüggésnek megfelelõen 0,06 m3 térfogatra terjed ki. Mekkora munkát végzett a gáz? (7,64 kj)..8. kg tömegû gáz belsõ energiája 800 kj, térfogata 0,06 m3. A pv,5=áll. összefüggés alapján a nyomása 5,5 MPa-ról 0,4 MPa-ra csökken. A gáz belsõ energiája 30 kj-ra változott. Mekkora munkát végzett és mennyi hõt adott le? (467 kj, 03 kj)..9. Egy mól normálállapotú levegõt izotermikusan eredeti térfogatának felére összenyomunk, majd adiabatikusan kitágul eredeti nyomására. Számítsuk ki a folyamat során végzett összes munkát, a gáz által leadott hõt, és a belsõ energia csökkenését! (ρ=,93 kg/m3 ) (-577, J, 573, J, 996 J)..0. Két kg tömegû, 00 oc hõmérsékletû, 0, MPa nyomású levegõ izotermikusan kitágul kétszeresére. Majd adiabatikusan továbbtágul az eredeti térfogat háromszorosára. Mennyi a gáz által felvett hõ, a végzett munka, és a belsõ energia megváltozása? (5,56 kj, 3,88 kj, -8,3 kj) 4

... Két kg tömegû normálállapotú levegõ állandó nyomáson eredeti térfogatának kétszeresére tágul. Majd adiabatikusan továbbtágul eredeti térfogata háromszorosára. Számítsuk ki a végzett összes munkát, a gáz által felvett hõmennyiséget és a belsõ energia megváltozását! (69,56 J, 548,6 J, 79,04 J).3. Körfolyamat hatásfoka.3.. kg levegõ Carnot körfolyamatot végez 67 océs 7 oc hõmérsékleti határok között. A nyomás legnagyobb értéke 6MPa, a legkisebb értéke 0, MPa. Számítsuk ki a betáplált és az elvont hõmennyiségeket, a körfolyamat által végzett munkát és a hatásfokát! (86,76 kj, 8,75 kj, 0,667).3.. Ideális Carnot körfolyamat szerint müködõ hõerõgép egy ciklus alatt a hõtartályból 6 kj hõmennyiséget vesz fel. A hõtartály hõmérséklete 7 oc, a hûtöé 7 oc. Mennyi munkát végez a gép egy ciklus alatt, és mekkora hõmennyiséget ad le a hûtõnek? (500 J, 4500 J).3.3. Egy 5 oc hõmérsékletû helyiségben elhelyezett hûtõgép belsejébõl 336 kj hõmennyiséget kell elvonni ahhoz, hogy a hûtõgépben O oc hõmérséklet alakuljon ki. Mekkora munkát kell ehhez végeznünk és mennyi hõt ad át a környezetének? (30,8 kj, 366,8 kj).3.4. Hõszivattyú segítségével fûtünk egy helyiséget, melyben a hõmérsékletnek oc-nak kell lennie, átlagos oc külsõ hõmérséklet mellett. Mennyi munkát kell végeznünk, hogy a helyiségben kj hõ szabaduljon fel? (67,8 J).3.5. Egy gázkazán óránként 500 MJ hõt termel, 300 oc hõmérséklet mellett. Hány kw teljesítményt tudna egy Carnot körfolyamat szerint dolgozó hõerõgép hasznosítani, ha a hûtõvíz hõmérséklete 0 oc? Mennyi hõ adódik át a hûtõvíznek? (67,9 kw, 55,5 MJ) 5

.3.6. Egy gõzgép fûtõterében óránként 000 MJ hõmennyiség szabadul fel. A gõzgép az elméleti hatásfok 35 %-át éri el, a dinamó hatásfoka 60 %. A fûtõtér hõmérséklete 300 oc, a távozó hûtõvíz 0 oc-os. Mekkora elektromos teljesítményt biztosíthat a dinamó, amelyet ez a gõzgép hajt meg? (8,5 kw).4. Az entrópia.4.. Állandó hõmérsékletû kiterjedés közben 5 kg levegõvel MJ hõt közlünk. Számítsuk ki kg levegõ entrópiájának változását, ha a kiterjedés alatt a hõmérséklet 5 oc! (463 J/K).4.. Egy mól ideális gáz 7 oc hõmérsékleten izotermikusan terjed ki 0 kpa nyomásról kpa nyomásra. Mennyi a betáplált hõmennyiség, és az entrópiaváltozás? (957,8 J, 9,4 J/K).4.3. Izotermikusan összenyomunk 0 l térfogatú, 0, MPa nyomású 0 oc hõmérsékletû gázt MPa nyomásra. Határozzuk meg az összenyomáshoz szükséges munkát, és az entrópia megváltozását! (30,6 J, -7,859 J/K).4.4. Öt gramm tömegû, 7 oc hõmérsékletû oxigén gáz állandó nyomáson kitágul, miközben a belsõ energiája 800 J-lal növekszik. Mennyi hõmennyiségre van szükség az állapotváltozáshoz, és mennyi az entrópiaváltozás? (03,6 J,,705 J/K).4.5. m3, 5 oc hõmérsékletû levegõt állandó 0,05 MPa nyomáson felmelegítjük 300 oc-ra. Ezután állandó térfogaton lehûtjük a kezdeti hõmérsékletre. Számítsuk ki az entrópia megváltozását! (5,5 J/K).4.6. 0,0 m3 levegõ nyomása 0,05 MPa. Állandó térfogaton melegítjük addig, hogy a nyomása 0,4 MPa legyen. Ezután állandó nyomáson lehûtjük a kezdeti hõmérsékletre. Mekkora entrópiaváltozás történt? (-0,3 J/K) 6

.4.7. Hogyan változik a víz entrópiája, ha 00 kg tömegû, 0 oc hõmérsékletû, 0,03 MPa nyomású vízgõzt 80 oc hõmérsékletû vízzé hûtünk le? (-637,69 kj/k).4.8. Mekkora entrópiaváltozás jön létre, ha 0 g tömegû -0 oc hõmérsékletû jeget 00 oc hõmérsékletû gõzzé alakítunk? (87,5 J/K) Gáz neve cp (J/kgK) cv (J/kgK) M (kg/mól) Hidrogén 477 03 0,00 Levegõ 004,8 7,7 0,09 Nitrogén 046,7 753,7 0,08 Oxigén 94 669,9 0,03 A víz különbözõ halmazállapotai: cvíz=4, kj/kgk cjég=, kj/kgk cvízgõz=,67 kj/kgk Lolv.=335 kj/kg Lforrás=60 kj/kg 7

Megoldások. Termodinamika. Az ideális gázok állapotegyenlete... pv/t=áll. összefüggés alapján: p=0,83 atm, p3=0 atm. pa p'( 30 + x) A... A 37 oc hõmérsékletû térrészre: 30 =. 83 30 A 0 oc hõmérsékletû térrészre a Boyle-Mariotte törvény szerint: 50pA= p'(50-x)a. A két egyenletbõl: x=,73 cm...3. A pvm=mrmt törvény felhasználásával T=300,6 K és p=,5 MPa...4. pv=mrt és pv=mrt egyenletekbõl: p/p=m/m. Így: m=08g és m=5 g...5. A pvm=mrmt egyenletet háromszor alkalmazva: m=0,8 kg, p=0,709 MPa és T=385 K...6. Az elõzõ feladat alapján: m=0,705 kg, p=0,64 MPa és T=43 K...7. Az..4. feladat mintájára: m=0,006 kg. Ezért: ρ=m/v=0,0008 kg/dm3...8. A tó alján a nyomás a külsõ nyomásból és a vízoszlop súlyából származó nyomásból (p=ρgh ) tevõdik össze. Így p=0,5 MPA. A pv/t=áll.-ból adódik,hogy a térfogat 5,7-szeresére növekszik... A Termodinamika elsõ fõtétele... V=áll. esetén p/t=áll. Ebbõl T=3 K. Az. fõtétel alapján: Q= U=cvm T=0,807 MJ. 8

... Az elõzõ feladat mintájára: Q=98,4 kj...3. T=Q/cvm=96, K. A p/t=áll.-ból p=0, MPa...4. Q=cpm T=35,68 kj, U=cvm T=49,09 kj. Az. fõtétel alapján: W=Q- U=0,59 kj...5. V/T=áll., így T=300 K. Az elõzõ feladat mintájára: Q=7,84 kj, U=9,76 kj és W=8,08 kj...6. pvm=mrmt-bõl V=,45*0-3 m3. Mivel V/T=áll., így T=54,7 K. W=p V=64,7 J, U=cvm T=5839,5 J és Q=W+ U=804, J...7. T=Q/cpm=38 K, U=cvm T=69,9 kj, W=Q- U=8,6 kj...8. p=w/ V=0,3 MPa. Mivel V/T=áll., így T=49 K. A pvm=mrmt egyenletbõl m=0,07 kg. Q=cpm T=-65,3 J...9. A normál állapotú gáz hõmérséklete 73 K, nyomása 0, MPa. pv=n RmT-bõl n=0,044 mól. Az izotermikus munka W=n RmTln( V/V)=69, J. Az elsõ fõtétel szerint: Q=W=69, J...0. Q=W=n RmTln( V/V)=-05,5 kj, és n=m/m.... n=m/m, W=n RmTln( V/V) összefüggésekbõl V/V=,99.... A levegõkompresszor által végzett munka óra alatt: W=ηPt. Izotermikus állapotváltozás esetén a munka: W=-pVln(p/p). A negatív elõjel abból adódik, hogy a munkát a kompresszor végzi. Megállapodás szerint a gáz által végzett munkát tekintjük pozitívnak. A két egyenletbõl p=0,46 MPa...3. Adiabatikus állapotváltozásra pvκ=áll., ahol κ=cp/cv. A dugattyú eredeti hosszát jelöljük x-szel. Így: p(400x)κ =p(400(x-0))κ. Az egyenletbõl x=5,5 cm és V=0,6 l. 9

..4. Adiabatikus állapotváltozásra TVκ-=áll. Ebbõl T=45,7 K. Az. fõtétel alapján: W=- U=-cvm T=686,3 J és U=-686,3 J...5. Két mól normál állapotú gáz térfogata V=44,8 l. A pvκ=áll. összefüggésbõl V=0,099 m3. p=p/3 =0,033 MPa. A pv=nrmt összefüggés alapján T =99 K. W=- U=-cvm T=37,6 J, és U=- 37,6 J...6. TVκ-=áll.-ból T=389,3 K, W=- U=-cvm T=-975,7 kj, U=975,7 kj. V c..7. W = pdv = V dv = c V 3 V V ahol c=pv3. W=7,64 kj. V V V,..8. pv,5=áll.-ból V=0,693 m3. Az elõzõ feladat mintájára elvégezve az integrálást W=467 kj. Q=W+ U=-03 kj, ahol U=-570 kj...9. Az - szakasz izotermikus állapotváltozás: Q=W=n RmTln( V/V)=-573, J. p=0, MPa, és m=ρv=0,09 kg. A -3 szakasz adiabatikus állapotváltozás: A pvκ=áll. összefüggésbõl V3=0,08 m3. TVκ-=áll.-ból T3=4,74 K. W=- U=-cvm T=996 J. Q=-573, J, W=-577, J, és ( U)=-996 J...0. Megoldás az elõzõ feladat mintájára történik. Q=5,56 kj, W=3,88 kj, ( U)=-8,3 kj.... - állandó nyomáson végbemenõ állapotváltozás: V/T=áll., így T=546 K. Q=cpm T=548,6 kj, U=cvm T=388,6 kj, W=60 kj. -3 adiabatikus állapotváltozás: TVκ-=áll.-ból T3=46,4 K. W=- U=-cvm T=9,04 kj, U=-9,04 kj. Q=548,6 J, W=69,56 J, és ( U)=79,04 J. 0

.3. Körfolyamatok hatásfoka.3.. A pv=mrt és a R=cp-cV egyenletekbõl V=0,044 m3.hasonlóan V3=0,8793 m3. A -3 adiabatikus szakaszra: TVκ-=áll.-ból V=0,06 m3. A 4- adiabatikus szakaszra: TVκ-=áll.-ból V4=0,634 m3. Q=mRTln(V/V)=86,76 kj, Q=mRTln(V4/V3)=-8,75 kj, Q Q = =0,667. η= T T T Q.3.. Carnot körfolyamat hatásfoka:η= T T Az egyenletbõl: Q=4500 J. W=Q-Q=500 J..3.3. A hûtõgép jósági tényezõje: ε= T T T T Q Q = Q Q = Q Q Az egyenletbõl:q=366,8 kj. W=Q-Q=30,8 kj. =0,5. =0,9..3.4. A hõszivattyú jósági tényezõje: ε= T Az összefüggésbõl: W=67,8 J. T T Q W = =4,75..3.5. η= T T T P=W/t=67,9 kw. = Q Q Q =0,489 összefüggésbõl Q=55,5 MJ..3.6. η=0,489, W=0,35*0,6*ηQ=7 MJ. P=W/t=8,5 kw..4. Az entrópia.4.. S= Q/mT=463 J/K..4.. Q=W=nRmTln(p/p)=957,8 J. S= Q/T=9,4 J/K..4.3. W=pVln(p/p)=-30,6 J. S= Q/T=-7,859 J/K.

T.4.4. T= U/cvm=38,8 K. S= cmdt p =cpmln(t/t)=,705 J/K. Q=03,6 J. T.4.5. Az ideális gázok állapotegyenletébõl: m=mpv/rmt=,47 kg. Az elõzõ feladat mintájára: S=cpmln(T/T)=86 J/K. A lehûtés folyamatára: S=cvmln(T/T)=-60,5 J/K. Σ( S)=5,5 J/K..4.6. Mivel V=áll. p/t is állandó Ebbõl T=5 K. A megoldás további menete az elõzõ feladat mintájára történik: m=0,054 kg, S=5,06 J/K, S=-35,38 J/K, Σ( S)=-0,3 J/K. T.4.7.. A 0 oc hõmérsékletû vízgõz 00 oc vízgõzzé alakul: S=cmln(T/T)=-8,7 kj/k. A vízgõzbõl lecsapódással 00 oc-os víz keletkezik: S=-Lfm/T=-605,9 kj/k. 3. A 00 oc-os víz 80 oc-ra hül le: S=cmln(T/T)=-3,07 kj/k. ( S)=-637,69 kj/k..4.8. A megoldás menete hasonló, mint az elõzõ feladaté: S=,59 J/K, S=,7 J/K, S3=3,06 J/K, S4=60,59 J/K, ( S)=87,5 J/K.