Варианты заданий

Таблица 1

№ задачи	(1)							(2)	(3)	(4)	(5)
	СО2	Н2	СО	N2	H2O	Воздух	O2	pсм, [бар]	Vсм, [м^3]	t, [C]	t1–t2, [C]
1	12	-	-	75	8	-	5	1,0	3	2000	200-1000
2	10	-	2	80	-	-	8	0,95	2	450	300-100
3	-	5	15	70	10	-	-	0,9	4	500	100-300
4	13	-	-	75	6	-	6	1,05	5	150	600-200
5	-	10	30	50	10	-	-	1,05	6	200	1000-100
6	5	30	10	55	-	-	-	0,85	7	350	900-200
7	14	-	-	77	5	-	4	0,7	8	400	700-500
8	-	5	20	75	-	-	-	0,95	9	100	500-200
9	-	-	-	60	15	10	15	1,0	10	300	800-300
10	15	-	-	76	4	-	5	1,05	2	600	600-100
11	20	-	10	-	15	-	55	1,15	3	700	750-250
12	16	-	-	76	4	-	4	1,2	4	750	1000-500
13	8	5	2	85	-	-	-	1,25	5	700	300-1300
14	15	-	-	75	5	-	5	1,05	6	800	600-900
15	-	20	10	50	-	-	20	0,85	7	1000	1000-400
16	18	-	1	65	-	16	-	1,2	8	1200	850-350
17	-	15	-	45	15	-	25	1,0	9	1000	350-750
18	14	-	-	76	6	-	4	0,9	10	2000	900-600
19	-	2	25	65	-	8	-	1,0	2	450	450-300
20	-	10	-	70	-	15	5	1,05	3	350	300-150
21	10	-	-	75	5	-	10	1,05	4	600	800-300
22	-	5	10	80	-	-	5	1,0	5	550	400-300
23	17	-	-	74	5	-	4	0,95	6	400	800-300
24	10	10	20	60	-	-	-	1,15	7	1000	650-150
25	-	2	28	55	-	15	-	0,85	8	1000	150-1200
26	15	-	-	47	7	-	31	1,0	9	800	300-800
27	-	17	40	13	-	30	-	1,0	10	300	1200-1000
28	12	-	-	74	5	-	8	0,9	2	500	400-900
29	-	8	15	62	-	15	-	0,95	3	1000	800-600
30	10	-	-	80	5	-	5	1,0	4	600	600-100

Пример выполнения

В качестве исходных данных выберем из таблицы 1 исходные значения параметров

Смесь имеет следующий объемный состав:

СО₂= 12%;r_СО2= 0,12;

N₂ = 75%;r_N2 = 0,75;

H₂O= 8%;r_Н2О= 0,08;

О₂ = 5%; r_О2 = 0,05;

Всего: 100% .

Давление смеси p_см = 1,0 бар, объем смесиV_см =2 м³, температура смесиt_см=100C (T_см=373 K), температура при которой определяется истинная теплоемкостьt=2000С (T=2273 K),интервал температур, для которого определяется средняя теплоемкость смесиt₁–t₂=200-1000C (T₁=473 K; T₂ =1273 K).

Молярная масса веществ, входящих в смесь (табл. А), [кг/кмоль]:

; ;;.

Решение

Состав смеси в массовых долях:

;

;

;

;

;

.

Для вариантов с № 16 по 30 формула перехода имеет вид: .

Газовые постонянны компонентов смеси, [кДж/(кг·К)]:

;

;

;

;

.

Газовые постонянная смеси ,[кДж/(кг·К)]:

.

Среднюю молярная масса смеси, ,[кг/кмоль]:

через объемные доли:

;

(проверка )

через массовые доли:

.

Парциальные давления компонентов p_i, [бар]:

через объемные r_i доли:

;

;

;

;

.

через массовые g_i доли

;

;

;

;

;

.

Масса смеси m_см, [кг]:

.

Масса компонентов m_i смеси, [кг]:

;

;

;

;

;

.

Парциальные объемы V_i компонентов смеси, [м³]:

;

;

;

;

.

Протности ρ_i компонентов смеси, [кг/м³]:

;

;

;

.

Плостность смеси ρ_см, [кг/м³]:

;

(проверка ;

или .

Истинная теплоемкость смеси для ,, при температуреt=2000C:

молярная,[кДж/(кмоль·К)]:

;;

;

;

.

объемная ,[кДж/(м³·К)]:

м³/кмоль – объем 1 кмоля любого газа;

;

;

массовая ,[кДж/(кг·К)]:

;

.

Средняя теплоемкость на интервале температур t₁=200C; t₂ =1000C:

молярная , [кДж/(кмоль·К)]:

,

где ;

;

.

объемная ,[кДж/(м³·К)]:

;

;

массовая ,[кДж/(кг·К)]:

;

.

Количество теплоты Q, [кДж], необходимое для нагрева в интервале температур при , на интервале температур отt₁=200C; до t₂ =1000C:

количество вещества смеси задано как 2 моль:

;

количество вещества смеси задано как 5 м³:

;

количество вещества смеси задано как 7 кг:

.

По окончании выполнения лабораторной работы сформулировать результаты и вывод.