Теплоемкость газовых смесей
Решение задачи по теплотехнике в которой необходимо найти: состав газовой смеси, кажущуюся молярную массу, газовые постоянные компонентов, массу смеси, массу компонентов, парциальные объемы, плотность компонентов, количество теплоты, температуру.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | задача |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.07.2008 |
| Размер файла | 62,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Задача 2-5.
Состав газовой смеси: N2 = 53%; H2 = 25%; CO2 = 22% при давлении рсм, температуре tсм, объеме Vсм.
Определить:
состав газовой смеси rсм и gсм;
кажущуюся молярную массу [кг/кмоль];
газовые постоянные компонентов Ri [Дж/(кг·К)] и смеси Rсм [Дж/(кг·К)];
массу смеси Мсм [кг] и массу компонентов Мi [кг];
парциальные объемы Vi [м3] и давления pi [Па] компонентов газа;
плотности компонентов [кг/м3] и смеси [кг/м3] при заданных рсм и tсм;
плотности компонентов [кг/м3] и смеси [кг/м3] при нормальных физических условиях через объемные и массовые доли;
истинную молярную [кДж/(кмоль·К)], объемную [ кДж/(м3·К)] и массовую теплоемкости [кДж/(кг·К)] при р=const и v=const для температуры t;
среднюю молярную[кДж/(кмоль·К)], объемную [ кДж/(м3·К)] и массовую теплоемкости [кДж/(кг·К)] для интервала температур (t2 - t1);
количество теплоты Q, необходимое на нагревание 10кг смеси для интервала температур (t2 - t1) и р=const.
Данные взять из табл. к задаче 2-5 в соответствии с номером варианта.
|
Номер варианта |
Доли газовой смеси |
Давление рсм, бар |
Температура tсм, оС |
Объем Vсм, м3 |
Температура t, оС |
Интервал температур t1-t2, оС |
|
|
1 |
массовые |
1,0 |
800 |
8 |
1000 |
500-1000 |
|
|
2 |
массовые |
1,05 |
850 |
9 |
1100 |
600-900 |
|
|
3 |
объемные |
1,1 |
900 |
10 |
1200 |
700-1200 |
|
|
4 |
массовые |
1,15 |
950 |
11 |
1300 |
800-1400 |
|
|
5 |
массовые |
1,2 |
1000 |
12 |
1400 |
900-1600 |
|
|
6 |
объемные |
1,25 |
1050 |
13 |
1500 |
800-100 |
|
|
7 |
массовые |
0,95 |
1100 |
14 |
900 |
200-900 |
|
|
8 |
массовые |
0,85 |
750 |
15 |
800 |
300-1000 |
|
|
9 |
объемные |
0,8 |
700 |
2 |
700 |
400-1200 |
|
|
10 |
объемные |
0,75 |
650 |
3 |
600 |
500-1400 |
|
|
11 |
массовые |
0,7 |
600 |
4 |
500 |
600-1400 |
|
|
12 |
массовые |
0,65 |
550 |
5 |
400 |
1600-700 |
|
|
13 |
объемные |
0,6 |
500 |
6 |
300 |
800-1000 |
|
|
14 |
объемные |
0,55 |
450 |
7 |
200 |
900-1400 |
|
|
15 |
массовые |
0,5 |
400 |
8 |
100 |
100-500 |
|
|
16 |
массовые |
0,45 |
350 |
9 |
1000 |
200-1000 |
|
|
17 |
объемные |
0,4 |
300 |
10 |
1100 |
300-1600 |
|
|
18 |
объемные |
0,35 |
250 |
11 |
1200 |
400-1400 |
|
|
19 |
массовые |
0,3 |
200 |
12 |
1300 |
500-1600 |
|
|
20 |
массовые |
0,25 |
150 |
13 |
1400 |
100-1000 |
|
|
21 |
объемные |
1,3 |
100 |
14 |
1500 |
200-800 |
|
|
22 |
объемные |
1,35 |
1150 |
15 |
900 |
300-700 |
|
|
23 |
массовые |
1,4 |
1200 |
2 |
800 |
400-1000 |
|
|
24 |
массовые |
1,45 |
1250 |
3 |
700 |
500-1800 |
|
|
25 |
объемные |
1,5 |
1300 |
4 |
600 |
100-1200 |
Пример решения задачи № 2-5.
Смесь имеет объемный состав:
N2 = 53%; ;
H2 = 25%; ;
CO2 = 22%; .
Давление смеси рсм =5 бар=5·105 Па; температура смеси tсм=250 оС Тсм = 250+273= 523 К; объем смеси Vсм = 5 м3 Температура для определения истинной теплоемкости t=1500 0С. Интервал температур, для которой определяется средняя теплоемкость смеси: t1=100 оС Т1 = 100+273= 373 К; t2=1100 оС Т2 = 1100+273= 1373 К;
Решение
Определим состав смеси газа через массовые доли по формуле:
,
тогда
;
;
;
Газовые постоянные компонентов смеси определяют по формуле (1):
Дж/(кг·К); Дж/(кг·К); Дж/(кг·К).
Газовая постоянная смеси
Дж/(кг·К).
Кажущаяся молярная масса смеси
кг/кмоль.
Масса смеси
кг
Масса компонентов:
;
кг;
кг;
.
Парциальные давления компонентов смеси:
;
Па=2,65·105 Па;
Па=1,25·105 Па;
Па=1,1·105 Па.
Парциальные объемы компонентов смеси:
;
м3;
м3;
м3;
м3.
Плотность компонентов и смеси:
а) при рсм и Тсм
кг/м3;
кг/м3;
кг/м3;
кг/м3;
проверка: кг/м3.
б) при нормальных физических условиях
;
кг/м3;
кг/м3;
кг/м3;
кг/м3.
Истинная теплоемкость смеси:
а) молярная
кДж/(кмоль·К);
;
кДж/(кмоль·К);
б) объемная
кДж/(м3·К);
кДж/(м3·К);
в) массовая
кДж/(кг·К);
кДж/(кг·К).
Средняя теплоемкость смеси:
а) молярная
;
кДж/(кмоль·К);
кДж/(кмоль·К);
б) объемная
кДж/(м3·К);
кДж/(м3·К);
в) массовая
кДж/(кг·К);
кДж/(кг·К).
Количество тепла необходимое на нагревание
кВт.
Подобные документы
Теоретическое значение максимальной температуры горения. Расчет теплоты, выделяющейся при сжигании топлива и теплоты, вносимой окислителем. Средняя изохорная массовая теплоемкость воздуха. Средняя изобарная массовая теплоемкость. Масса продуктов сгорания.
контрольная работа [29,0 K], добавлен 28.04.2016Особенности и алгоритм определения теплоемкости газовой смеси (воздуха) методом калориметра при постоянном давлении. Процесс определения показателя адиабаты газовой смеси. Основные этапы проведения работы, оборудование и основные расчетные формулы.
лабораторная работа [315,4 K], добавлен 24.12.2012Расчет фазового равновесия системы жидкость–пар бинарных и многокомпонентных смесей. Определение параметров их теплофизических свойств. Термодинамические основы фазового равновесия растворов. Теория массопередачи при разделении смеси методом ректификации.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 01.03.2015Определение количества ступеней компрессора. Массовые доли компонентов смеси, их теплоемкость. Расчет параметров по точкам, количества тепла, выделяемого компрессором, работы компрессора. Общий отопительный коэффициент как мера эффективности компрессора.
контрольная работа [159,4 K], добавлен 23.12.2012Понятие абсорбции как процесса избирательного извлечения одного или нескольких компонентов из газовой смеси жидким поглотителем (абсорбентом), проблемы при ее осуществлении, физические основы. Равновесие между фазами, условия и методика его достижения.
презентация [621,0 K], добавлен 29.09.2013Молярная масса и массовые теплоемкости газовой смеси. Процесс адиабатного состояния. Параметры рабочего тела в точках цикла. Влияние степени сжатия, повышения давления и изобарного расширения на термический КПД цикла. Процесс отвода теплоты по изохоре.
курсовая работа [35,7 K], добавлен 07.03.2010Определение массовой, объемной и мольной теплоемкость газовой смеси. Расчет конвективного коэффициента теплоотдачи и конвективного теплового потока от трубы к воздуху в гараже. Расчет по формуле Д.И. Менделеева низшей и высшей теплоты сгорания топлива.
контрольная работа [117,3 K], добавлен 11.01.2015Определение политропного процесса. Способы определения показателя политропы. Вычисление теплоемкости и количества теплоты процесса. Расчет термодинамических свойств смеси, удельных характеристик процесса. Проверка расчётов по первому закону термодинамики.
контрольная работа [170,2 K], добавлен 16.01.2013Газовые смеси, теплоемкость. Расчет средней молярной и удельной теплоемкости. Основные циклы двигателей внутреннего сгорания. Термический коэффициент полезного действия цикла дизеля. Водяной пар, паросиловые установки. Общее понятие о цикле Ренкина.
курсовая работа [396,8 K], добавлен 01.11.2012Свойства рабочего тела. Термодинамические циклы с использованием двух рабочих тел. Значение средних теплоемкостей. Параметры газовой смеси. Теплоемкость различных газов, свойства воды и водяного пара. Термодинамический цикл парогазовой установки.
курсовая работа [282,2 K], добавлен 18.12.2012
