4 svar
36 visningar
Marcus N 1727
Postad: 8 feb 09:58

Isothermal Compression of an Ideal Gas

Example 5-3 Isothermal Compression of an Ideal Gas

A piston-cylinder device initially contains 0.4 m3 of air at 100 kPa and 80C. The air is now compressed to 0.1m3 in such a way that the temperature inside the cylinder remains constant. Determine the work done during this process.


Solution: Air in a piston-cylinder device is compressed isothermally. The boundary work done is to be determined.

Assumption: 1. The compression process is quasi-equilibrium.

2. At specified conditions, air can be considered to be an ideal gas since it is at a high temperature and low pressure relative to its critical-point values. 

Analysis: A sketch of the system and the P-v diagram of the process are shown i Fig 5-8. For an ideal gas at constant temperature T_0,

PV=mRT0=C or P=CV

where C is a constant. Submitting this into Eq. 4-2, we have

Wb=12P dV=C12dVV=ClnV2V1=P1V1lnV2V1In Eq, P1V1 can be replaced by P2V2 or mRT0. Also, V2V1 can bereplaced by P1P2 for this case since   P1V1= P2V2


Varför kan man säga P1V1=P2V2?

För att enligt Figuren 5-8 i boken så ändrade både V, m3 och P i den här processen. Endast temperatur är konstant.

Marcus N 1727
Postad: 8 feb 10:02

Substituting the numerical values into Eq. 5-7 yields:

Wb=P1V1lnV2V1=(100 kPa)(0.4m3)(ln0.10.4)=-55.5 kJ

Man kan använda sig av p1V1 = p2V2 just fär att temperaturen är konstant. Man kan alltid använda sig av idealgaslagen (under förutsättning att gasen är ideal, förstås): pV = nRT => pV = konstant om T är konstant och substansmängden inte ändras.

Marcus N 1727
Postad: 8 feb 20:12

Vad betyder "compression process is quasi-equilibrium"? 

Marcus N 1727
Postad: 11 feb 16:13


Svara Avbryt