- •12 Рисунков.
- •I часть контрольной работы по курсу ,,Термодинамика,,:
- •Задание №1.
- •Решение:
- •Задание № 2.
- •Решение:
- •Задание № 3.
- •Решение:
- •Задание № 4.
- •Решение:
- •Задание № 5.
- •Решение:
- •I I часть контрольной работы по курсу ,,Теплопередача,,:
- •Задание № 1.
- •Решение:
- •Решение:
- •Решение:
- •Решение:
- •Задание № 6.
- •Решение:
- •Литература:
Задание № 4.
Объёмный состав горючего газа: rСО = 11%; rН2 = 47% ; rСН4 = 30%; rС2Н4 = 5%; rСО2 = 4%; rN2 = 4%.
Определить кажущуюся мольную массу, плотность, удельный объем при нормальных условиях, массовую газовую постоянную R, парциальное давление метана в процентах и массовые доли содержания компонентов.
Дано: rСО = 11%; rН2 = 47% ; rСН4 = 30%; rС2Н4 = 5%; rСО2 = 4%; rN2 = 4%.
|
Найти: μсм. ; (ρсм.)н.; υсм.; R см.; pСН4; gСО ; gН2 ; g С2Н4 ; g СН4 ; g N2; g СО2 – ?
Решение:
Определим мольную массу по формуле:
μсм = ∑μі · rі
μсм = 0,11 · 28 + 0,47 · 2 + 0,30 · 16 + 0,05 · 28 + 0,04 · 44 + 0,04 · 28 =
= 3,08 + 0,94 + 4,8 + 1,4 + 1,12 = 11,34 г/моль
Плотность найдём по формуле:
ρі = μі/22,4
ρСО = 28÷22,4=1,25 кг/м3
ρ Н2 = 2 ÷22,4=0,09 кг/м3
ρ СН4 = 16÷22,4=0,71 кг/м3
ρ С2Н4= 28÷22,4=1,25 кг/м3
ρ СО2 = 44÷22,4=1,96 кг/м3
ρ СО2 = 28÷22,4=1,25 кг/м3
(ρсм.)н = ∑ ρі · gі
ρсм. = μсм /22,4
ρсм. = 11,34÷ 22,4=0,506 кг/м3
Определяем удельный объем при нормальних условиях:
υсм = 1/ρсм
υсм = 1÷0,506 = 1,976 м3/кг
Находим массовую газовую постоянную R :
R см = μ R/ μсм где μ R = 8314
R см = 8314 ÷ 11,34 = 733,16 Дж/(кг·К)
Стр. 9.
Парциальное давление метана в процентах:
pСН4 = pсм. · rСН4 = 0,30 р = 30%
Массовые доли содержания компонентов:
gі = rі · ( μі / μсм )
gСО = 0,11 · (28 ÷ 11,34) = 0,27
gН2 = 0,47 · (2 ÷ 11,34) = 0,083
g СН4 = 0,30 · (16 ÷ 11,34) = 0,423
g С2Н4 = 0,05 · (28 ÷ 11,34) = 0,123
g СО2 = 0,04 · (44 ÷ 11,34) = 0,155
g N2 = 0,04 · (28 ÷ 11,34) = 0,099
Ответ: μсм.= 11,34 г/моль; (ρсм.)н.= 0,506 кг/м3 ; υсм = 1,976 м3/кг;
R см = 733,16 Дж/(кг·К) или 0,733 кДж/(кг·К); pСН4 = 30%; gСО = 0,27; gН2 = 0,083;
g СН4 = 0,423; g С2Н4 = 0,123; g СО2 = 0,155; g N2 = 0,099.
Задание № 5.
Воздух в количестве 1 кг последовательно меняет свое состояние следу-ющим образом (см. рис.): сначала, имея параметры р1 = 0,26 МПа и t1 = 40°С, изобарно расширяется до объема υ2=2,80 υ1, затем адиабатно сжимается до состояния при р3=2МПа и, наконец, изотермически расширяется до υ4=υ2. Определить недостающие параметры во всех характерных точках процессов, подведенную или отведенную теплоту, изменение внутренней энергии и энтальпии, а также работу расширения (сжатия) в каждом процессе. Проверить уравнение первого закона термодинамики для совокупности процессов.
Теплоемкости ср и сυ считать не зависящими от температуры и для их расчета применить молекулярно-кинетическую теорию.
Дано: m = 1 кг. р1 = 0,26 МПа = 2,6 · 106 Па t1 = 40°С = 313,15 К р = const υ2 = 2,80 υ1 р3 =2МПа Т = const υ4 = υ2. |
Найти: Ср; С υ; Рі; Vі; tі; q; ∆u; ∆hі; ιі - ?