3899

6. Истинные теплоемкости смеси при t = 100 oC: а) мольные из табл. П1:

( ср) = Σ( сpi ri) = 40,2 0,12 + 29,1 0,75 +

+ 34,1 0,08 + 29,9 0,05 = 30,9 кДж/ (кмоль К);

( сv) = ( сp) – 8,314 = 30,9 – 8,314 = 22,6 кДж/(кмоль К);

Т а б л и ц а 4.1

Расчет истинных массовых изобарных теплоемкостей смеси

Величина				Температура, ºС
		0	500	1000	1500	2000	2500
( ср) = Σ( срi ri)		30,2	34,2	37,6	39,5	40,6	41,2
по п. 6а
сp = ( ср)/		1,03	1,17	1,28	1,35	1,38	1,41
б) массовые:
сp = (		сp)/ = 30,9/29,32 = 1,05 кДж/(кг К);
сv = (		сv)/ = 22,6/29,32 = 0,771 кДж/(кг К);
в) объемные:
c p = (		сp)/22,4 = 30,9/22,4 = 1,38 кДж/(м3 К);
c = (		сv)/22,4 = 22,6/22,4 = 1,01 кДж/(м3 К).
v

7. Определение средних теплоемкостей смеси:

а) мольные для температур t2 = 1000 ºC и t1 = 200 ºC из табл. П2:

( сpm)

10000

= Σ(

сpm)i

10000

ri = 49,4 0,12 + 31,2 0,75 +

+ 38,6

0,08 + 33,1 0,05 = 34,1 кДж/(кмоль К);

( сpm)

= Σ( сpm)iri = 40,1 0,12 + 29,1 0,75 + 34,1 0,08 +

0200

+ 29,9

0,05 = 30,9 кДж/(кмоль К);

0200 t1]/(t2 – t1) =

(

сpm)

1000200 = [(

сpm)

10000

t2 – ( сpm)

= (34,1 · 1000 – 30,9 · 200)/(1000 – 200) = 34,9 кДж/(кмоль·К);

1000200 – 8,314 = 34,9 – 8,314 =26,6 кДж/(кмоль К);

( сvm)

1000200 = (

сpm)

11

Т а б л и ц а 4.2

Расчет средних объемных изобарных теплоемкостей смеси

Величина

Диапазон температур, ºС

0

0…500

0…1000

0…1500

0…2000

0…2500

( срm) = Σ[(

сpm)i ri]

по п. 7а

30,2

32,1

34,1

35,6

36,7

37,6

c pm = ( сpm)/22,4

1,35

1,43

1,52

1,59

1,64

1,68

б) массовые:

сpm

= (

сpm)

1000200 / μ = 34,9/29,32 = 1,19 кДж/(кг К);

1000200

1000200

1000200 / μ = 26,6/29,32 = 0,906 кДж/(кг К);

сvm

= (

сvm)

в) объемные:

c pm

= (

сpm)

1000200 / 22,4 = 34,9/22,4 = 1,56 кДж/(м3 К);

1000200

c

сvm)

1000 / 22,4 = 26,6/22,4 = 1,19 кДж/(м3 К).

1000 (

vm

200

200

8. Определение теплоты на нагревание:

а) двух киломолей смеси при p = сonst и V = сonst

Q1 = N(

сpm)

tt2

(t2 – t1) = 2·34,1(1000 – 200) = 54 560 кДж;

1

Q2 = N(

сvm)

tt2

(t2 – t1) = 2·30,9(1000 – 200) = 49 440 кДж;

1

б) 7 кг смеси при p = сonst и V = сonst

Q3 = mcpm

t

(t2 – t1) = 7

1,19(1000 – 200) = 6664 кДж;

t2

1

Q4 = mcvm

t

– t1) = 7 0,906(1000 – 200) = 5074 кДж;

t2 (t2

1

в) 5 м3 смеси при p = сonst и V = сonst

Q5 = V0c

t

(t2 – t1) = 5

1,56(1000 – 200) = 6240 кДж;

pm

t2

1

Q6 = V0c

t

(t2 – t1) = 5

1,19(1000 – 200) = 4760 кДж.

vm

t2

1

12

9. Построение графических зависимостей от температуры для массовой изобарной истинной (табл. 4.1) и объемной средней теплоемкостей смеси (табл. 4.2).

cp,

●

c’pm

☺

1,6

●

1,5

●

●

◙

1,4

◙

●

◙

1,3

◙

1,2

◙

● - c’ , кДж/(м3·К)

pm

1,1

◙ - cp, кДж/(кг·К)

1,0◙

0 200 400 600

800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 t, ºC

Зависимости для средней объемной и истинной массовой теплоемкостей

13

ПРИЛОЖЕНИЕ

Т а б л и ц а П1

Истинные мольные изобарные теплоемкости газов ( cр), кДж/(кмоль К)

t, ºС	O2	N2	H2	CO	CO2	SO2	H2O	Воздух
0	29,3	29,0	28,6	29,1	35,9	38,9	33,5	29,1
100	29,9	29,1	29,1	29,3	40,2	42,4	34,1	29,3
200	30,8	29,4	29,2	29,7	43,7	45,6	35,0	29,7
300	31,8	29,8	29,3	30,3	46,5	48,2	36,0	30,3
400	32,8	30,5	29,4	31,0	48,9	50,2	37,2	31,0
500	33,6	31,1	29,6	31,7	50,8	51,7	38,4	31,6
600	34,2	31,8	29,8	32,4	52,5	52,9	39,7	32,3
700	34,8	32,4	30,1	33,0	53,8	53,8	41,0	32,9
800	35,2	33,0	30,5	33,6	55,0	54,4	42,3	33,4
900	35,6	33,5	30,9	34,1	56,0	55,0	43,5	33,9
1000	35,9	33,9	31,3	34,5	56,8	55,4	44,7	34,3
1100	36,2	34,3	31,7	34,8	57,5	55,8	45,9	34,7
1200	36,5	34,6	32,2	35,1	58,1	56,1	46,9	35,0
1300	36,8	34,9	32,6	35,4	58,6	56,3	47,9	35,3
1400	37,0	35,2	33,0	35,7	59,0	56,5	48,8	35,6
1500	37,2	35,4	33,4	35,9	59,5	56,7	49,6	35,8
1600	37,5	35,6	33,8	36,0	59,7	57,0	50,4	36,0
1700	37,7	35,8	34,1	36,2	60,0	57,2	51,1	36,2
1800	38,0	35,9	34,4	36,4	60,3	57,5	51,8	36,4
1900	38,2	36,1	34,8	36,5	60,5	57,8	52,4	36,5
2000	38,4	36,2	35,1	36,6	60,7	58,0	52,9	36,7
2100	38,6	36,3	35,3	36,7	60,9	58,3	53,5	36,8
2200	38,9	36,4	35,6	36,8	60,9	58,5	53,9	36,9
2300	39,1	36,5	35,9	36,9	61,0	58,7	54,4	37,1
2400	39,3	36,6	36,1	37,0	61,1	58,9	54,8	37,2
2500	39,5	36,7	36,3	37,1	61,1	59,0	55,2	37,3

14

									Т а б л и ц а П2
	Средние мольные изобарные теплоемкости газов (								сp)		0t ,
				кДж/(кмоль К)
t, oC	O2	N2	H2		CO	CO2	SO2		H2O			Воздух
0	29,3	29,0	28,6		29,1	35,9	38,9		33,5			29,1
100	29,5	29,1	28,9		29,2	38,1	40,7		33,7			29,2
200	29,9	29,2	29,1		29,3	40,1	42,3		34,1			29,3
300	30,4	29,3	29,1		29,5	41,8	43,9		34,6			29,5
400	30,9	29,5	29,2		29,8	43,3	45,2		35,1			29,8
500	31,3	29,8	29,3		30,1	44,6	46,4		35,6			30,1
600	31,8	30,0	29,3		30,4	45,8	47,4		36,2			30,4
700	32,2	30,3	29,4		30,8	46,8	48,2		36,8			30,7
800	32,5	30,6	29,5		31,1	47,8	49,0		37,4			31,0
900	32,8	30,9	29,7		31,4	48,6	49,6		38,0			31,3
1000	33,1	31,2	29,8		31,7	49,4	50,2		38,6			31,6
1100	33,4	31,5	29,9		31,9	50,1	50,7		39,2			31,9
1200	33,6	31,7	30,1		32,2	50,7	51,1		39,8			32,1
1300	33,9	31,9	30,3		32,4	51,3	51,5		40,4			32,3
1400	34,1	32,2	30,5		32,7	51,9	52,1		40,5			32,6
1500	34,3	32,4	30,7		32,9	52,4	52,6		41,5			32,8
1600	34,5	32,6	30,8		33,1	52,8	53,0		42,1			33,0
1700	34,7	32,8	31,0		33,2	53,2	53,4		42,6			33,2
1800	34,8	32,9	31,2		33,4	53,6	53,8		43,1			33,3
1900	35,0	33,1	31,4		33,6	54,0	54,2		43,5			33,5
2000	35,2	33,2	31,6		33,7	54,3	54,5		44,0			33,6
2100	35,3	33,4	31,7		33,9	54,6	54,8		44,4			33,8
2200	35,5	33,5	31,9		34,0	54,9	55,1		44,9			33,9
2300	35,6	33,6	32,1		34,1	55,2	55,4		45,3			34,1
2400	35,8	33,7	32,2		34,2	55,4	55,6		45,7			34,2
2500	35,9	33,9	32,4		34,3	55,6	55,8		46,0			34,3

15

ЛИТЕРАТУРА

1. Кириллин В.А. Техническая термодинамика / В.А. Кириллин, А.Е. Шейндлин. – М.: Энергия, 1974. – 447 с.

2.Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача / В.В. Нащокин. – М.: Высшая школа, 1980. – 559 с.

3.Шаров Ю.И. Теплотехника: электронное учебное пособие в форме слайдконспекта / Ю.И. Шаров. – М.: ВГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР», номер государственной регистрации 0320801605 от «01» августа 2008 г. – 4,06 мб.

ГАЗОВЫЕ СМЕСИ

Методические указания

Редактор И.Л. Кескевич

Выпускающий редактор И.П. Брованова Корректор Л.Н. Киншт

Компьютерная верстка Н.В. Гаврилова

Подписано в печать 22.11.2010. Формат 60 × 84 1/16. Бумага офсетная Тираж 150 экз. Уч.-изд. л. 0,93. Печ. л. 1,0. Изд. № 288. Заказ №

Цена договорная

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета

630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20

16