Processo politropico: 11 concetti importanti

Definizione Processo politropico

“Un processo politropico è un processo termodinamico che obbedisce alla relazione: PVⁿ = C, dove p è la pressione, V è il volume, n è l'indice politropico e C è una costante. L'equazione del processo politropico può descrivere più processi di espansione e compressione che includono il trasferimento di calore ".

Equazione politropica | Equazione di stato politropica

Il processo politropico può essere definito dall'equazione

$PV^n=C$

l'esponente n è chiamato indice politropico. Dipende dal materiale e varia da 1.0 a 1.4. Si tratta di un procedimento a calore specifico costante, in cui viene fissato l'assorbimento di calore del gas preso in considerazione a causa dell'aumento di temperatura dell'unità.

Indice politropico

Alcune importanti relazioni tra pressione [P], volume [V] e temperatura [T] nel processo politropico per un gas ideale

L'equazione politropica è,

$PV^n=C$

$\\\\P_1V_1^n=P_2V_2^n\\\\ \\\\\\frac{P_2}{P_1}=[\\frac{V_1}{V_2}]^n$

………………………. Relazioni tra pressione [P] e volume [V]

$\\\\PV^n=C\\\\ \\\\PVV^{n-1}=C\\\\ \\\\mRTV^{n-1}=C\\\\ \\\ \TV^{n-1}=C\\\\ \\\\T_1 V_1^{n-1}=T_2 V_2^{n-1}$

$\\frac{T_2}{T_1}=[\\frac{V_1}{V_2}]^{n-1}$

………………………. Relazioni tra volume [V] e temperatura [T]

$\\frac{T_2}{T_1}=[\\frac{P_2}{P_1}]^\\frac{n-1}{n}$

………………………. Relazioni tra pressione [P] e temperatura [T]

Lavoro politropico

L'equazione dei gas ideali per il processo politropico è data da

$\\\\W=\\int_{1}^{2}Pdv\\\\ \\\\W=\\int_{1}^{2}\\frac{C}{V^n}dv\\\\ \\\\W=C[\\frac{V^{-n+1}}{-n+1}]^2_1\\\\ \\\\W=\\frac{P_1V_1V_1^{-n+1}-P_2V_2V_2^{-n+1}}{n-1}\\\\ \\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$

Trasferimento di calore politropico

Secondo il 1^st legge della termodinamica,

dQ = dU + W

$\\\\dQ=mC_v [T_2-T_1 ]+\\frac{P_1 V_1-P_2 V_2}{n-1}\\\\ \\\\dQ=\\frac{mR}{\\gamma -1 } [T_2-T_1 ]+\\frac{P_1 V_1-P_2 V_2}{n-1}\\\\ \\\\dQ=\\frac{P_1 V_1-P_2 V_2}{\\gamma-1}+ \\frac{P_1 V_1-P_2 V_2}{n-1}\\\\ \\\\dQ=P_1 V_1 [\\frac{1}{n-1}-\\frac{1}{\\gamma -1}]-P_2 V_2 [\\frac{1}{n-1}-\\frac{1}{\\gamma-1}]\\\\ \\\\dQ=\\frac{\\ gamma -n}{\\gamma -1}\\frac{P_1 V_1-P_2 V_2}{n-1}\\\\ \\\\dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}W_{poli}$

Processo politropico vs isentropico

Il processo politropico è un processo termodinamico che segue l'equazione

PVⁿ = C

Questo processo prende in considerazione le perdite per attrito e il fattore di irreversibilità di un processo. È un processo effettivo nella vita reale seguito dal gas in condizioni specifiche.

Il processo isentropico noto anche come processo adiabatico reversibile è un processo ideale in cui non avviene alcun trasferimento di energia o trasferimento di calore attraverso i confini del sistema. In questo processo si presume che il sistema abbia un confine isolato. Poiché il trasferimento di calore è zero. dQ = 0

Secondo la prima legge del termodinamica,

$\\Delta U=-W=\\int Pdv$

Processo politropico vs processo adiabatico

Il processo politropico è un processo termodinamico che segue l'equazione

PVⁿ = C

Questo processo prende in considerazione le perdite per attrito e il fattore di irreversibilità di un processo. È un processo effettivo nella vita reale seguito dal gas in condizioni specifiche.

Il processo adiabatico è una condizione speciale e specifica del processo politropico in cui.

Simile al processo isentropico anche in questo processo, nessun trasferimento di energia o trasferimento di calore avviene attraverso i confini del sistema. In questo processo si presume che il sistema abbia un confine isolato.

Efficienza politropica

"Efficienza politropica ben definita come il rapporto tra il lavoro di compressione ideale per una variazione di pressione differenziale in un compressore multistadio, e il lavoro effettivo di compressione per una variazione di pressione differenziale in un compressore multistadio."

In termini semplici, è un'efficienza isoentropica del processo per uno stadio infinitamente piccolo in un compressore multistadio.

$\\eta_p=\\frac{\\frac{\\gamma-1}{\\gamma}ln\\frac{P_d }{P_s}}{ln\\frac{T_d }{T_s}}$

Dove, γ = Indice adiabatico

P_d = Pressione di mandata

P_s = Pressione di aspirazione

T_d = Temperatura di consegna

T = Temperatura di aspirazione

Testa politropica

La testa politropica può essere definita come la testa di pressione sviluppata da un compressore centrifugo mentre il gas o l'aria vengono compressi politropicamente. La quantità di pressione sviluppata dipende dalla densità del gas viene compresso e che varia con la variazione della densità del gas.

$H_p=53.3*z_{avg}*\\frac{T_s}{S}(\\frac{\\gamma \\eta _p}{\\gamma -1})[(\\frac{P_d}{P_s} )^\\frac{\\gamma -1}{\\gamma \\eta _p}-1]$

Dove,

γ = Indice adiabatico

z_avg = Fattore di compressibilità medio

η = efficienza politropica

P_d = Pressione di mandata

P_s = Pressione di aspirazione

S = peso specifico del gas

T_s = Temperatura di aspirazione

Processo politropico per aria | Processo politropico per un gas ideale

Si presume che l'aria sia un gas ideale e quindi le leggi del gas ideale sono applicabili all'aria.

Vedi anche Camma e follower: definizione, tipi, principio di funzionamento, vantaggi, applicazioni

L'equazione politropica è,

$PV^n=C$

$\\\\P_1V_1^n=P_2V_2^n\\\\ \\\\\\frac{P_2}{P_1}=[\\frac{V_1}{V_2}]^n$

………………………. Relazioni tra pressione [P] e volume [V]

$\\\\PV^n=C\\\\ \\\\PVV^{n-1}=C\\\\ \\\\mRTV^{n-1}=C\\\\ \\\ \TV^{n-1}=C\\\\ \\\\T_1 V_1^{n-1}=T_2 V_2^{n-1}$

$\\frac{T_2}{T_1}=[\\frac{V_1}{V_2}]^{n-1}$

………………………. Relazioni tra volume [V] e temperatura [T]

$\\frac{T_2}{T_1}=[\\frac{P_2}{P_1}]^\\frac{n-1}{n}$

………………………. Relazioni tra pressione [P] e temperatura [T]

Esempi di processi politropici

1. Si consideri un processo politropico avente indice politropico n = (1.1). Le condizioni iniziali sono: P₁ = 0, v₁ = 0 e termina con P₂= 600 kPa,V₂ = 0.01 m³. Valuta il lavoro svolto e il trasferimento di calore.

Risposta: Il lavoro svolto dal processo politropico è dato da

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$

$\\\\W=\\frac{0-600*1000*0.01}{1.1-1}=60kJ$

Il trasferimento di calore è dato da

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}W_{poli}$

$\\\\dQ=\\frac{1.4 -1.1}{1.4 -1}*60=45\\;kJ$

2. Un cilindro a pistone contiene ossigeno a 200 kPa, con volume di 0.1 m³ ea 200 ° C. La massa viene aggiunta in modo tale che il gas si comprima con PV^1.2 = costante fino ad una temperatura finale di 400 ° C. Calcola il lavoro svolto.

Ans: Il lavoro politropico svolto è dato da

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}\\\\W=\\frac{mR[T_2-T_1]}{n-1}$

$\\\\\\frac{P_1V_1}{T_1} =mR \\\\mR=\\frac{200*10^3*0.1}{200}\\\\ \\\\mR=100 J/( kg. K) \\\\ \\\\W=\\frac{100*[400-200]}{1.22-1}\\\\ \\\\W=90.909 kJ$

3. Considerare l'argon a 600 kPa, 30 ° C viene compresso a 90 ° C in un processo politropico con n = 1.33. Trova il lavoro svolto sul Gas.

Ans: Il lavoro politropico svolto è dato da

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}\\\\W=\\frac{mR[T_2-T_1]}{n-1}$

per l'argon a 30 ° C è 208.1 J / kg. K

Supponendo m = 1 kg

il lavoro svolto è

$W=\\frac{1*208.1[90-30]}{1.33-1}\\\\ \\\\W=37.836\\;kJ$

4. Supponiamo che una massa di 10 kg di xeno sia immagazzinata in una bombola a 500 K, 2 MPa, l'espansione è un processo politropico (n = 1.28) con pressione finale 100 kPa. Calcola il lavoro svolto. Considera che il sistema ha un calore specifico costante.

Ans: Il lavoro politropico svolto è dato da

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}\\\\W=\\frac{mR[T_2-T_1]}{n-1}$

Lo sappiamo,

$\\frac{T_2}{T_1}=[\\frac{P_2}{P_1}]^\\frac{n-1}{n}$

$\\\\\\frac{T_2}{500}=[\\frac{100}{2000}]^\\frac{1.28-1}{1.28} \\\\\\\\T_2=259.63\\;K$

per Xenon a 30 ° C è 63.33 J / kg. K

Supponendo m = 10 kg

il lavoro svolto è

$\\\\W=\\frac{10*63.33*[259.63-500]}{1.28-1}\\\\ \\\\W=-543.66\\;kJ$

5. Prendere in considerazione un cilindro-pistone con volume iniziale 0.3 contenente 5 kg di gas metano a 200 kPa. Il gas viene compresso politropicamente (n = 1.32) a una pressione di 1 MPa e volume 0.005. Calcola il trasferimento di calore durante il processo.

Ris: Politropico Trasferimento di calore è dato da

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$

$\\\\dQ=\\frac{1.4-1.32}{1.4 -1}\\frac{100*1000*0.3-10^6*0.005}{1.32-1} \\\\\\\\dQ=15.625\\;kJ$

6. Prendere in considerazione un cilindro-pistone contenente 1 kg di gas metano a 500 kPa, 20 ° C. Il gas viene compresso politropicamente a una pressione di 800 kPa. Calcola il trasferimento di calore con esponente n = 1.15.

Risposta: Il trasferimento di calore politropico è dato da

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}\\frac{mR[T_2-T_1]}{n-1}$

Sappiamo che, R per metano = 518.2 J / kg. K

$\\frac{T_2}{T_1}=[\\frac{P_2}{P_1}]^\\frac{n-1}{n}$

$\\\\\\frac{T_2}{20+273}=[\\frac{800}{500}]^\\frac{1.15-1}{1.15}\\\\\\\\T_2=311.52\\;K$

$\\\\dQ=\\frac{1.4 -1.15}{1.4 -1}\\frac{1*518.2*[311.52-293]}{1.15-1}\\\\\\\\dQ=39.997\\;kJ$

7. 1 kg di elio viene immagazzinato in una disposizione pistone-cilindro a 303 K, 200 kPa viene compresso a 400 K in un processo politropico reversibile con esponente n = 1.24. L'elio è una caratteristica del gas ideale, quindi il calore specifico sarà fissato. Trova il lavoro e il trasferimento di calore.

Ans: Il lavoro politropico svolto è dato da

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}\\\\W=\\frac{mR[T_2-T_1]}{n-1}$

R per l'elio è 2077.1 J / kg

$\\\\W=\\frac{2077.1*[400-303]}{1.24-1}=839.494\\;kJ$

Il trasferimento di calore politropico è dato da

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}W_{poli}$

$dQ=\\frac{1.4 -1.24}{1.4 -1}*839.494=335.7976\\;kJ$

8.Assumere aria immagazzinata in una bombola avente un volume di 0.3 litri a 3 MPa, 2000 K. L'aria si espande seguendo un processo politropico reversibile con esponente, n = 1.7, in questo caso si osserva un rapporto di volume pari a 8: 1. Calcola il lavoro politropico per il processo e confrontalo con il lavoro adiabatico se il processo di espansione segue l'espansione adiabatica reversibile.

Ans: Ci hanno dato

$\\\\V_1=0.3 \\;liters=0.3*10^{-3} m^3\\\\ \\\\V_2/V_1 =8\\\\ \\\\V_2=8*0.3*10^{-3}=2.4*10^{-3} m^3$

Relazioni tra Pressione [P] e Volume [V]

$\\\\P_1V_1^n=P_2V_2^n\\\\ \\\\\\frac{P_2}{P_1}=[\\frac{V_1}{V_2}]^n$

$\\\\\\frac{P_2}{3}=[\\frac{0.3}{2.4}]^{1.7}\\\\\\\\P_2=0.0874\\;MPa$

Il lavoro politropico svolto è dato da

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$

$\\\\W=\\frac{3*10^6*0.3*10^{-3}-0.0874*10^6*2.4*10^{-3}}{1.7-1}=986.057\\;kJ$

Il lavoro adiabatico svolto è dato da

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{\\gamma-1}$

$\\\\W=\\frac{3*10^6*0.3*10^{-3}-0.0874*10^6*2.4*10^{-3}}{1.4-1}=1725.6\\;kJ$

Per il processo di espansione, il Lavoro svolto attraverso il processo adiabatico reversibile è maggiore del Lavoro svolto attraverso il processo politropico reversibile.

Vedi anche Esempio di trasformatore: elenco completo di esempi

9. Un contenitore chiuso contiene 200 litri di gas a 35 ° C, 120 kPa. Il gas viene compresso in un processo politropico fino a raggiungere i 200 ° C, 800 kPa. Trova il lavoro politropico svolto dall'aria per n = 1.29.

Risposta: relazioni tra pressione [P] e volume [V]

$\\\\P_1V_1^n=P_2V_2^n\\\\ \\\\\\frac{P_2}{P_1}=[\\frac{V_1}{V_2}]^n$

$\\\\\\frac{800}{120}=[\\frac{200}{V_2}]^{1.29} \\\\\\\\V_2=45.95\\;L$

Il lavoro politropico svolto è dato da

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$

$\\\\W=\\frac{120*1000*200*10^{-3}-800*1000*45.95*10^{-3}}{1.29-1}=-44\\;kJ$

10. Una massa di 12 kg di gas metano a 150 ° C, 700 kPa, subisce un'espansione politropica con n = 1.1, fino ad una temperatura finale di 30 ° C. Trova il trasferimento di calore?

Ans: Sappiamo che, R per metano = 518.2 J / kg. K

Il trasferimento di calore politropico è dato da

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}\\frac{mR[T_2-T_1]}{n-1}$

$dQ=\\frac{1.4-1.1}{1.4 -1}\\frac{12*518.2*[30-150]}{1.1-1}=-5.596\\;MJ$

11. Un gruppo cilindro-pistone contiene R-134a a 10 ° C; il volume è di 5 litri. Il refrigerante viene compresso a 100 ° C, 3 MPa seguendo un processo politropico reversibile. calcolare il lavoro svolto e il trasferimento di calore?

Risposta: Sappiamo che, R per R-134a = 81.49 J / kg. K

Il lavoro politropico svolto è dato da

$W=\\frac{mR[T_2-T_1]}{n-1}$

$W=\\frac{1*81.49*[100-10]}{1.33-1}=22.224\\;kJ$

Il trasferimento di calore politropico è dato da

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}*W$

$dQ=\\frac{1.4 -1.33}{1.4 -1}*22.224=3.8892\\;kJ$

12. Un processo politropico è di natura isotermica?

Risposta: Quando n diventa 1 per un processo politropico: in base all'assunzione della legge dei gas ideali, PV = C rappresenta la temperatura costante o processo isotermico.

13. È un processo politropico reversibile?

Ans: a processi politropici sono internamente reversibili. Alcuni esempi sono:

n = 0: P = C: Rappresenta un processo isobarico o un processo a pressione costante.

n = 1: PV = C: Secondo l'ipotesi della legge dei gas ideali, il PV^γ = C rappresenta la temperatura costante o Processo isotermico.

n = γ: Sotto l'assunzione della legge dei gas ideali, rappresenta l'entropia costante o processo isentropico o processo adiabatico reversibile.

n = Infinito: Rappresenta un processo isocoro o un processo a volume costante.

14. È un processo politropico adiabatico?

Risposta: quando n = γ: Sotto l'ipotesi della legge sui gas ideali PV^γ = C, rappresenta l'entropia costante o processo isentropico o processo adiabatico reversibile.

14. Cos'è l'efficienza politropica?

Risposta: L'efficienza politropica può essere definita come il rapporto tra il lavoro ideale di compressione e il lavoro effettivo di compressione per una variazione di pressione differenziale in un compressore multistadio. In termini semplici è un'efficienza isoentropica del processo per uno stadio infinitamente piccolo in un compressore multistadio.

In termini semplici, è un'efficienza isoentropica del processo per uno stadio infinitamente piccolo in un compressore multistadio.

$\\eta_p=\\frac{\\frac{\\gamma-1}{\\gamma}ln\\frac{P_d }{P_s}}{ln\\frac{T_d }{T_s}}$

Dove, γ = Indice adiabatico

P_d = Pressione di mandata

P_s = Pressione di aspirazione

T_d = Temperatura di consegna

T_s = Temperatura di aspirazione

15. Che cos'è la gamma nel processo politropico?

Risposta: In un processo politropico quando n = γ: Sotto l'ipotesi della legge sui gas ideali PV^γ = C, rappresenta l'entropia costante o processo isentropico o processo adiabatico reversibile.

16. che cosa è n nel processo politropico?

Risposta: Il processo politropico può essere definito dall'equazione,

PVⁿ = C

l'esponente n è chiamato indice politropico. Dipende dal materiale e varia da 1.0 a 1.4. È anche chiamato processo di calore specifico costante, in cui il calore assorbito dal gas preso in considerazione a causa dell'aumento di temperatura dell'unità è costante.

17. Quali conclusioni si possono trarre per un processo politropico con n = 1?

Risposta: quando n = 1: PVⁿ = C : Sotto l'ipotesi della legge del gas ideale diventa Il PV = C rappresenta la temperatura costante o processo isotermico.

18. Cos'è un processo non politropico?

Risposta: Il processo politropico può essere definito dall'equazione PVⁿ = C, l'esponente n è chiamato indice politropico. Quando,

n <0: L'indice politropico negativo indica un processo in cui il lavoro e il trasferimento di calore avvengono simultaneamente attraverso i confini del sistema. Tuttavia, tale processo spontaneo viola la seconda legge della termodinamica. Questi casi speciali vengono utilizzati nell'interazione termica per l'astrofisica e l'energia chimica.
n = 0: P = C: Rappresenta un processo isobarico o un processo a pressione costante.
n = 1: PV = C: Sotto l'ipotesi della legge dei gas ideali, PV = C rappresenta la temperatura costante o processo isotermico.
1 <n <γ: Sotto l'ipotesi della legge dei gas ideali, in questi processi il flusso di calore e di lavoro si muovono in direzione opposta (K> 0) Come nei cicli di compressione del vapore, calore perso nell'ambiente caldo.
n = γ: Secondo l'ipotesi della legge sui gas ideali, il fotovoltaico^γ = C rappresenta l'entropia costante o processo isentropico o processo adiabatico reversibile.
γn <Infinito: In questo processo si presume che il calore e il flusso di lavoro si muovano nella stessa direzione come nel motore IC quando una certa quantità di calore generato viene persa nelle pareti del cilindro, ecc.
n = Infinito: Rappresenta un processo isocoro o un processo a volume costante

Vedi anche 11 Parti di fresatrici: spiegazioni dettagliate

19. Perché il trasferimento di calore è negativo in un processo politropico?

Risposta: Il trasferimento di calore politropico è dato da

$Q=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}*W_{poli}$

Quando γ n <Infinito : In questo processo si presume che il calore e il flusso di lavoro si muovano nella stessa direzione. La variazione di temperatura è dovuta alla variazione dell'energia interna piuttosto che al calore fornito. Pertanto, anche se viene aggiunto calore in un'espansione politropica, la temperatura del gas diminuisce.

20. Perché la temperatura diminuisce con l'aggiunta di calore nel processo politropico?

Risposta: Il trasferimento di calore politropico è dato da

$Q=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}*W_{poli}$

Per la condizione: 1 <n <γ: Sotto l'ipotesi della legge dei gas ideali, in questi processi il flusso di calore e di lavoro si muovono in direzione opposta (K> 0) Come nei cicli di compressione del vapore, calore perso nell'ambiente caldo. La variazione di temperatura è dovuta alla variazione dell'energia interna piuttosto che al calore fornito. Il lavoro prodotto supera la quantità di calore fornita o aggiunta. Pertanto, anche se viene aggiunto calore in un'espansione politropica, la temperatura del gas diminuisce.

21. In un processo politropico dove PVⁿ = costante, anche la temperatura è costante?

Ans: In un processo politropico in cui PVⁿ = costante, la temperatura rimane costante solo quando l'indice politropico n = 1. Per n = 1: PV = C: Sotto l'ipotesi della legge dei gas ideali, PV = C rappresenta la temperatura costante o processo isotermico.

Per sapere di Simply Supported Beam (clicca qui)e trave a sbalzo (Clicca qui )

Hakimuddin Bawangaonwala

Sono Hakimuddin Bawangaonwala, un ingegnere di progettazione meccanica con esperienza in progettazione e sviluppo meccanico. Ho completato M. Tech in Ingegneria della progettazione e ho 2.5 anni di esperienza di ricerca. Fino ad ora pubblicati Due articoli di ricerca sulla tornitura di metalli duri e sull'analisi degli elementi finiti delle attrezzature per il trattamento termico. La mia area di interesse è la progettazione di macchine, la resistenza dei materiali, il trasferimento di calore, l'ingegneria termica, ecc. Competente nei software CATIA e ANSYS per CAD e CAE. Altro che Ricerca.

Definizione Processo politropico

Equazione politropica | Equazione di stato politropica

Indice politropico

Alcune importanti relazioni tra pressione [P], volume [V] e temperatura [T] nel processo politropico per un gas ideale

Lavoro politropico

Trasferimento di calore politropico

Processo politropico vs isentropico

Processo politropico vs processo adiabatico

Efficienza politropica

Testa politropica

Processo politropico per aria | Processo politropico per un gas ideale

Esempi di processi politropici

1. Si consideri un processo politropico avente indice politropico n = (1.1). Le condizioni iniziali sono: P1 = 0, v1 = 0 e termina con P2= 600 kPa,V2 = 0.01 m3. Valuta il lavoro svolto e il trasferimento di calore.

2. Un cilindro a pistone contiene ossigeno a 200 kPa, con volume di 0.1 m3 ea 200 ° C. La massa viene aggiunta in modo tale che il gas si comprima con PV1.2 = costante fino ad una temperatura finale di 400 ° C. Calcola il lavoro svolto.

3. Considerare l'argon a 600 kPa, 30 ° C viene compresso a 90 ° C in un processo politropico con n = 1.33. Trova il lavoro svolto sul Gas.

4. Supponiamo che una massa di 10 kg di xeno sia immagazzinata in una bombola a 500 K, 2 MPa, l'espansione è un processo politropico (n = 1.28) con pressione finale 100 kPa. Calcola il lavoro svolto. Considera che il sistema ha un calore specifico costante.

5. Prendere in considerazione un cilindro-pistone con volume iniziale 0.3 contenente 5 kg di gas metano a 200 kPa. Il gas viene compresso politropicamente (n = 1.32) a una pressione di 1 MPa e volume 0.005. Calcola il trasferimento di calore durante il processo.

6. Prendere in considerazione un cilindro-pistone contenente 1 kg di gas metano a 500 kPa, 20 ° C. Il gas viene compresso politropicamente a una pressione di 800 kPa. Calcola il trasferimento di calore con esponente n = 1.15.

9. Un contenitore chiuso contiene 200 litri di gas a 35 ° C, 120 kPa. Il gas viene compresso in un processo politropico fino a raggiungere i 200 ° C, 800 kPa. Trova il lavoro politropico svolto dall'aria per n = 1.29.

10. Una massa di 12 kg di gas metano a 150 ° C, 700 kPa, subisce un'espansione politropica con n = 1.1, fino ad una temperatura finale di 30 ° C. Trova il trasferimento di calore?

11. Un gruppo cilindro-pistone contiene R-134a a 10 ° C; il volume è di 5 litri. Il refrigerante viene compresso a 100 ° C, 3 MPa seguendo un processo politropico reversibile. calcolare il lavoro svolto e il trasferimento di calore?

12. Un processo politropico è di natura isotermica?

13. È un processo politropico reversibile?

14. È un processo politropico adiabatico?

14. Cos'è l'efficienza politropica?

15. Che cos'è la gamma nel processo politropico?

16. che cosa è n nel processo politropico?

17. Quali conclusioni si possono trarre per un processo politropico con n = 1?

18. Cos'è un processo non politropico?

19. Perché il trasferimento di calore è negativo in un processo politropico?

20. Perché la temperatura diminuisce con l'aggiunta di calore nel processo politropico?

21. In un processo politropico dove PVn = costante, anche la temperatura è costante?

Ciao amico lettore,

1. Si consideri un processo politropico avente indice politropico n = (1.1). Le condizioni iniziali sono: P₁ = 0, v₁ = 0 e termina con P₂= 600 kPa,V₂ = 0.01 m³. Valuta il lavoro svolto e il trasferimento di calore.

2. Un cilindro a pistone contiene ossigeno a 200 kPa, con volume di 0.1 m³ ea 200 ° C. La massa viene aggiunta in modo tale che il gas si comprima con PV^1.2 = costante fino ad una temperatura finale di 400 ° C. Calcola il lavoro svolto.

21. In un processo politropico dove PVⁿ = costante, anche la temperatura è costante?