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,
where C is a constant. Submitting this into Eq. 4-2, we have
Varför kan man säga ?
För att enligt Figuren 5-8 i boken så ändrade både V, m3 och P i den här processen. Endast temperatur är konstant.
Substituting the numerical values into Eq. 5-7 yields:
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.
Vad betyder "compression process is quasi-equilibrium"?
Hallå?