Создан заказ №1034759
16 марта 2016
Смесь газов с начальными параметрами P1 и T1 расширяется до конечного объема V2 = a·V1
Как заказчик описал требования к работе:
Задание: сделать решение задач по теплоэнергетике и теплотехнике за 2 дня, красиво оформить. Сколько стоит решение задач пишите точно.
Фрагмент выполненной работы:
Смесь газов с начальными параметрами P1 и T1 расширяется до конечного объема V2 = a·V1. Расширение может осуществляться по изотерме, адиабате и политропе с показателем "n". Определить газовую постоянную смеси, ее массу или начальный объем, конечные параметры, работу расширения, теплоту процесса, изменение внутренней энергии и энтропии. Дать сводную таблицу результатов и проанализировать ее. Показать процесс на Pv- и Ts - диаграммах.
Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы:
Состав
газовой смеси Показатели
политро-
пы n
Степень
расшире-ния
α Начальные параметры
Р1,
МПа T1,
К
2 кг О2 + 8 кг N2 1,25 20 5,0 2000
Решение:
Газовая постоянная смеси
RCM = 8314/ µCM,
где µCM - молекулярная масса смеси;
µCM= 1/[(mО2/ µО2) + (mN2/µN2)],
µO2 = 32 кг/кмоль -молекулярная масса кислорода,
µN2 = 28 кг/кмоль -молекулярная масса азота.
Массовые доли кислорода и азота а в смеси:
mО2 = MО2 / Mсм;
mN2 = MN2/ Mсм;
где MO2 – масса кислорода;
MN2 – масса азота;
Мсм – масса смеси, равная Мсм = MO2 + MN2.
Мсм = 2 + 8 = 10 кг.
mО2 = 2/10 = 0,2;
mN2 = 8/10 = 0,8.
µCM= 1/[(0,2/ 32) + (0,8/28)] = 28,7,
RCM = 8314/28,7 = 289,7 Дж/(кг*К).
Начальный объём смеси
Запишем уравнение состояния Р1*V1 = M*RCM*T1, из которого выразим объём смеси:
V1 = M*RCM*T1/P1 = 10*289,7*2000 / (5*106) = 1,16 м3.
Массовая изобарная теплоёмкость смеси
Cрсм = (mi*Cpi),
где Cpi = µCрi /µi - массовая изобарная теплоёмкость i-го компонента смеси
µCрi = 29,1 кДж/(кмоль*К) – мольная изобарная теплоёмкость кислорода и азота(для двухатомных газов),
Cрсм = 0,2*29,1/32 + 0,8*29,1/28 = 1,013 кДж,(кг*К).
Массовая изохорная теплоёмкость смеси
Cvсм = (mi*Cvi),
где Cvi = µCvi /µi - массовая изохорная теплоёмкость i-го компонента смеси
µvрi = 20,93 кДж/(кмоль*К) – мольная изохорная теплоёмкость кислорода и азота(для двухатомных газов),
Cvсм = 0,2*20,93/32 + 0,8*20,93/28 = 0,729 кДж,(кг*К).
Показатель адиабаты:
k = Cрсм/Cvсм = 1,013/0,729 = 1,39.
Изотермическое расширение.
Конечный объём по условию задачи V2 = 20* V1 = 20*1,16 = 23,2 м3.
При изотермическом процессе T2 = T1 = 2000 K.
Конечное давление определяем по уравнению:
Р2 = M*RCM*Т2 / V2 = 10*289,7*2000 / 23,2 = 0,25*106 Па.
Работа расширения:
L = M* RCM*T*ln(V2/V1) = 10*289,7*2000*ln20 = 17357273 Дж. (работа была выполнена специалистами Автор 24)
Изменение внутренней энергии:
При изотермическом процессе температура не меняется, поэтому
∆U =0
Количество теплоты, участвующее в процессе:
Так как по первому закону термодинамики Q = L + ∆U,
и ∆U = 0, то Q = L = 17357273 Дж.
Изменение энтропии:
∆S = M*RCM*ln(V2/V1) = 10*289,7*ln20 = 8679 Дж/К.
Изменение энтальпии:
При изотермическом процессе ∆Н = 0...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
20 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
17 марта 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Смесь газов с начальными параметрами P1 и T1 расширяется до конечного объема V2 = a·V1.jpg
2018-04-02 21:59
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Решение с задержкой на пару дней, все недочеты были быстро исправлены. Хороший автор, спасибо.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
