Zbiornik o objętości V = 30 m^3 zawierający tlen o temperaturze t_1 = 20\degree C i ciśnieniu p_1 = 0,15MPa podgrzano do temperatury t_2 = 100\degree C . Obliczyć ilość ciepła dla podgrzania tlenu Q_o .

Przeliczam temperatury:

\begin{aligned} &T_1=20+273,15=293,15K\\ &T_2=100+273,15=373,15K\\ \end{aligned}

Obliczam ciepło właściwe molowe przy stałej objętości

C_V^M=\frac{1}{2} \cdot B \cdot i=\frac{1}{2}\cdot B\cdot5=2,079\cdot 10^4 \frac{J}{kmol\cdot K}

Ilość moli gazu z równania Clapeyrona

p_1V=nBT_1 \rightarrow n=\frac{p_1V}{BT_1}=1,846kmol

Ciepło w przemianie izochorycznej

Q=n C_V^M(T_2-T_1)=3070,1kJ

Oczywiście te same obliczenia można wykonać np. dla ciepła właściwego masowego przy stałej objętości

\begin{aligned} &R_{O_2}=\frac{B}{M_{O_2}}=259,825 \frac{J}{kg\cdot K}\\ &C_{V O_2}=\frac{1}{2} \cdot R_{O2} \cdot i=\frac{1}{2}\cdot R_{O_2}\cdot5=649,563 \frac{J}{kg\cdot K}\\ \end{aligned}

Obliczam masę z równania Clapeyrona

p_1V=mR_{O_2}T_1 \rightarrow m=\frac{p_1V}{R_{O_2}T_1}=59,08kg

Ciepło w przemianie izochorycznej

Q=m C_V(T_2-T_1)=3070,1kJ