Создан заказ №1274566
9 июня 2016
№ 1 Газовая смесь задана в объемных долях процентным составом компонентов смеси давление смеси объем смеси CO2 H2 CO N2 H2O SO2 O2 15 - - 75 5 - 5 Давление смеси pсм= 1
Как заказчик описал требования к работе:
В таблицах № задачи 14
Контрольные задачи:
1. Газовые смеси и теплоемкости,
2. Термодинамический цикл,
3. Теплопроводность в многослойной плоской стенке,
4. Конвективный теплообмен.
Фрагмент выполненной работы:
№ 1
Газовая смесь задана в объемных долях процентным составом компонентов смеси давление смеси объем смеси
CO2 H2 CO N2 H2O SO2 O2
15 - - 75 5 - 5
Давление смеси pсм= 1,05 бар, объем смеси Vсм=6 м3, температура смеси tсм=800C (Tсм=800+273=1073 K), интервал температур, для которого определяется средняя теплоемкость смеси t1–t2=600-900C (T1=873 K; T2=1173 K).
Определить:
состав смеси (если состав смеси задан в объемных долях, то представить его в массовых долях, если состав смеси задан в массовых долях, то представить его в объемных долях);
газовые постоянные компонентов Ri и смеси Rсм, [кДж/(кг·К)];
среднюю молярную массу смеси см, выраженную через объемные и массовые доли, [кг/кмоль];
парциальные давления компонентов pi, выраженные через объемные riи массовые gi доли;
массу смеси mсм и ее компонентов mi,[кг];
парциальные объемы Vi [м3] и плотности ρi [кг/м3] компонентов;
плотности компонентов ρi [кг/м3] и смеси ρсм [кг/м3] при заданных условиях ρсм и Тсм;
истинную молярную см, [кДж/(кмоль·К)], объемную с*,[кДж/(м3·К)] и массовую с, [кДж/(кг·К)] теплоемкости при p=const и v=const для температуры смеси tсм, [ºC];
среднюю молярную см, [кДж/(кмоль·К)], объемную, [кДж/(м3·К)] и массовую, [кДж/(кг·К)] теплоемкости интервала температур;
количество теплоты Q, [кДж], необходимое для нагревания (охлаждения), в интервале температур при p=const: когда количества вещества 2 моль, 5 м3, 7 кг.
Решение:
Смесь имеет следующий объемный состав:
СО2= 15%; rСО2= 0,15;
N2= 75%; rN2 = 0,75;
H2O= 5%; rН2О= 0,05;
О2 = 5%; rО2= 0,05;
Всего: 100%, ∑ri=1.
Молярная масса веществ, входящих в смесь, [кг/кмоль]:
СО2=44;N2=28;H2O=18;O2=32
состав смеси в массовых долях:
gi=ri∙i∑rii
∑rii=rCO2CO2+rN2N2+rH2OH2O+rO2O2=0,15∙44+0,75∙28+0,05∙18+0,05∙32=6,6+21+0,9+1,6=30,1
gCO2=rCO2CO2∑rii=0,15∙4430,1=6,630,1=0,219
gN2=rN2N2∑rii=0,75∙2830,1=2130,1=0,698
gH2O=rH2OH2O∑rii=0,05∙1830,1=0,930,1=0,0299≈0,03
gO2=rO2O2∑rii=0,05∙3230,1=1,630,1=0,053
∑gi=0,219+0,698+0,03+0,053=1
газовые постоянные компонентов Ri и смеси Rсм, [кДж/(кг·К)]:
Ri=8,314μi
RCO2=8,314μCO2=8,31444=0,189
RN2=8,314μN2=8,31428=0,297
RH2O=8,314μH2O=8,31418=0,462
RO2=8,314μO2=8,31432=0,2598≈0,26
Газовая постоянная смеси Rсм=∑giRi
Rсм=0,219·0,189+0,698·0,297+0,03·0,462+0,053·0,26=0,041+0,207+0,014+0,014=0,276
средняя молярная масса смеси см, выраженная через объемные и массовые доли, [кг/кмоль]:
через объемные доли:
μсм=∑rii=rCO2CO2+rN2N2+rH2OH2O+rO2O2=0,15∙44+0,75∙28+0,05∙18+0,05∙32=6,6+21+0,9+1,6=30,1 кг/моль
(проверка: см=8,314/Rсм=8,314/0,276=30,1)
через массовые доли:
μсм=1gCO2CO2+gN2N2+gH2OH2O+gO2μO2
μсм=10,21944+0,69828+0,0318+0,05332=10,0049+0,0249+0,0017+0,0017=10,0332=30,1 кг/моль
парциальные давления компонентов pi, выраженные через объемные и массовые доли,[бар]:
через объемные ri доли:
pi=pсм∙ri
pCO2=pсм∙rCO2=1,05∙0,15=0,157 бар
pN2=pсм∙rN2=1,05∙0,75=0,7875 бар
pH2O=pсм∙rH2O=1,05∙0,05=0,0525 бар
pO2=pсм∙rO2=1,05∙0,05=0,0525 бар
∑pi=0,1575+0,7875+0,0525+0,0525=1,05 бар
через массовые доли:
pi=pсм∙gi∙Ri/Rсм
pCO2=pсм∙gCO2∙RCO2/Rсм=1,05∙0,219∙0,189/0,276=0,17 бар
pN2=pсм∙gN2∙RN2/Rсм=1,05∙0,698∙0,297/0,276=0,78 бар
pH2O=pсм∙gH2O∙RH2O/Rсм=1,05∙0,03∙0,462/0,276=0,05 бар
pO2=pсм∙gO2∙RO2/Rсм=1,05∙0,053∙0,26/0,276=0,05 бар
∑pi=0,17+0,78+0,05+0,05=1,05 бар
масса смеси mсм и ее компонентов mi,[кг]:
mсм=pсм∙Vсм/(Rсм∙Tсм)
mсм=1,05∙105∙6/(0,276∙103∙1073)=2,127 кг
масса компонентов mi смеси,[кг]:
mi=mсм∙gi
mCO2=mсм∙gCO2=2,127∙0,219=0,466 кг
mN2=mсм∙gN2=2,127∙0,698=1,484 кг
mH2O=mсм∙gH2O=2,127∙0,03=0,064кг
mO2=mсм∙gO2=2,127∙0,053=0,113 кг
∑mi=0,466+1,484+0,064+0,113=2,127 кг=mсм
парциальные объемы Vi [м3]:
Vi=ri∙Vсм (при pсм и Tсм)
VCO2=rCO2∙Vсм=0,15∙6=0,9 м3
VN2=rN2∙Vсм=0,75∙6=4,5 м3
VH2O=rH2O∙Vсм=0,05∙6=0,3 м3
VO2=rO2∙Vсм=0,05∙6=0,3 м3
∑Vi=0,9+4,5+0,3+0,3=6 м3=Vсм
плотности компонентов ρi [кг/м3] и смеси ρсм [кг/м3] при заданных условиях ρсм и Тсм:
плотности ρi компонентов смеси, [кг/м3]:
ρi=mi/Vi
ρCO2=mCO2/VCO2=0,466/0,9=0,518 кг/м3
ρN2=mN2/VN2=1,484/4,5=0,33 кг/м3
ρH2O=mH2O/VH2O=0,064/0,3=0,213 кг/м3
ρO2=mO2/VO2=0,113/0,3=0,377 кг/м3
плотность смеси ρсм [кг/м3]:
ρсм=1/∑(gi/ρi)
ρсм=10,2190,518+0,6980,33+0,030,213+0,0530,377=10,42+2,12+0,14+0,14=12,82=0,355 кг/м3
(проверка: ρсм=mсм/Vсм=2,127/6=0,355 кг/м3)
истинная молярная теплоемкость смеси ( при t=2000 ºC):
(температура при которой определя...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
10 июня 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
№ 1
Газовая смесь задана в объемных долях процентным составом компонентов смеси давление смеси объем смеси
CO2 H2 CO N2 H2O SO2 O2
15 - - 75 5 - 5
Давление смеси pсм= 1.docx
2020-09-11 04:17
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Автор топ. Работу сделал быстро, четко и не дорого. На все вопросы отвечал корректно. Личные просьбы были приняты и применены к работе. Рекомендую.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
