Помогите с задачей по физике! Весь день голову ломаю с ее решением... - вопрос №5099802

Для решения задачи необходимо использовать уравнение состояния идеального газа, а также уравнение политропного процесса:

pV^n = const

где p — давление, V — объем, n — показатель политропы.

Известны начальные параметры азота: T1 = 400ºС, p1 = 1,3 МПа. Также известна работа и уменьшение внутренней энергии:

W = 400 кДж/кг ΔU = -200 кДж/кг

Используя первое начало термодинамики, можно записать:

Q = ΔU + W

где Q — количество теплоты.

Решение уравнениями: Используя уравнение состояния идеального газа и уравнение политропного процесса, можно записать:

p1V1^n = p2V2^n

Также известно, что:

V1/V2 = (p2/p1)^(1/n)

Таким образом, можно записать:

p1V1^n = p2V1(p2/p1)^(1/n)^n

p1V1^n = p2V1(p2/p1)

p2/p1 = (p1V1^n)/(p2V1)

p2/p1 = (1 — ΔU/W)^(-1/n)

n = ln(p2/p1)/ln(1 — ΔU/W)

Подставляя известные значения и решая уравнения, можно найти показатель политропы:

n ≈ 1,24

Далее, используя уравнение состояния идеального газа, можно найти конечные параметры азота:

p2 = p1(p2/p1)^(1/n)

T2 = T1(p2/p1)^((n-1)/n)

V2 = V1(p2/p1)^(1/n)

Подставляя известные значения и решая уравнения, можно найти конечные параметры:

p2 ≈ 2,02 МПа T2 ≈ 514ºС V2 ≈ 0,667 V1