Создан заказ №2231484
24 августа 2017
Смесь состоящая из M1 киломолей азота и M2 киломолей кислорода с начальными параметрами p1=1 МПа и T1=1000 К
Как заказчик описал требования к работе:
Работа должна отвечать требованиям методических указаний.
Фрагмент выполненной работы:
Смесь, состоящая из M1 киломолей азота и M2 киломолей кислорода с начальными параметрами p1=1 МПа и T1=1000 К, расширяется до давления p2. Расширение может осуществляться по изотерме, адиабате и политропе с показателем n. Определить главную постоянную смеси, ее массу и начальный объем, конечные параметры смеси, работу расширения, теплоту, участвующую в процессе, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Дать сводную таблицу результатов и анализ ее. Показать процессы в pV и TS координатах.
M1=0,7 кмоль; M2=0,3 кмоль; p2=0,54 МПа; n=0,5
Решение:
Атомные массы азота и кислорода
AN=14 а.е.м=14∙10-3 кгмоль
AO=16 а.е.м=16∙10-3 кгмоль
Молекулярные массы компонентов смеси
μN2 =2AN=2∙14∙10-3=28∙10-3 кгмоль
μO2=2AO=2∙16∙10-3=32∙10-3 кгмоль
Массы компонентов
mN2=M1μN2 =0,7∙103∙28∙10-3=19,6 кг
mO2=M2μO2=0,5∙103∙32∙10-3=9,6 кг
Масса смеси
m=mN2+mO2=19,6+9,6=29,2 кг
Количество вещества смеси
M=M1+M2=0,7∙103+0,3∙103=1∙103 моль
Молекулярная масса смеси:
μ=mM=29,21∙103=29,2∙10-3 кгмоль
Универсальная газовая постоянная
Rμ=8,314 Джмоль∙К
Газовая постоянная для смеси газов
R=Rμμ=8,31429,2∙10-3≈284,7 Джкг∙К
Так как оба газа двухатомные (i=5), то удельная теплоемкость смеси при постоянном давлении
Cp=i+22R=5+22∙284,7≈996,5 Джкг∙К
Удельная теплоемкость смеси при постоянном объеме по формуле Майера
CV=Cp-R=996,5-284,7=711,8 Джкг∙К
Показатель адиабаты
γ=CpCV=996,5711,8≈1,4
Удельная теплоемкость политропного процесса
Cn=CVγ-n1-n =711,8∙1,4-0,51-0,5≈1281,3 Джкг∙К
Показатель адиабаты для смеси газов по формуле:
γ=CpCV=970693=1,4
Объем смеси из уравнения состояния для смеси газов:
p1V1=mRT1
или
V1=mRT1p1=29,2∙284,7∙10001∙106≈8,314 м2
Найдем температуры смеси после расширения для разных процессов,
а)Изотермический процесс (T=const)
Следовательно: T1=T2=1000 К.
б)Адиабатный процесс:
T2T1=p2p1γ-1γ
или
T2=T1∙p2p1γ-1γ=1000∙0,54∙1061∙1061,4-11,4≈838,6 К
в)Политропный процесс:
T2T1=p2p1n-1n
или
T2=T1∙p2p1n-1n=1000∙0,54∙1061∙1060,5-10,5=1851,9 К
Найдем конечный объем газа V2 из уравнения состояния для смеси газов:
p2V2=mRT2
а)Изотермический процесс:
V2=mRT2p2=29,2∙284,7∙10000,54∙106≈15,396 м3
б)Адиабатный процесс:
V2=mRT2p2=29,2∙284,7∙838,60,54∙106≈12,911 м3
в)Политропный процесс:
V2=mRT2p2=29,2∙284,7∙1851,90,54∙106≈28,512 м3
Найдем изменение внутренней энергии:
а)Изотермический процесс (T=const):
∆U=0
б)Адиабатный процесс:
∆U=mCVT2-T1=29,2∙711,8∙838,6-1000≈-3355 кДж
в)Политропный процесс:
∆U=mCVT2-T1=29,2∙711,8∙1851,9-1000≈17706 кДж
Найдем изменение энтальпии:
а)Изотермический процесс:
∆H=0
б)Адиабатный процесс:
∆H=mCpT2-T1=29,2∙996,5∙838,6-1000≈-4697 кДж
в)Политропный процесс:
∆H=mCpT2-T1=29,2∙996,5∙1851,9-1000≈24788 кДж
Найдем изменение энтропии:
а)Изотермический процесс:
∆S=mRlnV2V1=29,2∙284,7∙ln15,3968,314≈5,123 кДжК
б)Адиабатный процесс:
∆S=0 кДжК
в)Политропный процесс:
∆S=mCnlnT2T1=29,2∙1281,3∙ln1851,91000≈23,053 кДжК
Найдем значение работы расширения:
а)Изотермический процесс:
L=mRTlnV2V1 =29,2∙284,7∙1000∙ln14,5868,314≈5123 кДж
б)Адиабатный процесс:
L=p2V2-p1V11-γ=0,54∙106∙12,911-1∙106∙8,3141-1,4≈3355 кДж
в)Политропный процесс:
L=mR1-n∙T2-T1=29,2∙284,71-0,5∙1851,9-1000≈14165 кДж
Найдем значение располагаемой работы:
а)Изотермический процесс:
L'=L=5123 кДж
б)Адиабатный процесс:
L'=γL=1,4∙3355∙103≈4697 кДж
в)Политропный процесс:
L'=nL=0,5∙14165∙103≈7082 кДж
Найдем значение теплоты:
а)Изотермический процесс:
Q=L=L'=5123 кДж
б)Адиабатный процесс:
Q=0 кДж
в)Политропный процесс:
Q=mCnT2-T1=29,2∙1281,3∙1851,9-1...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
25 августа 2017
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Смесь состоящая из M1 киломолей азота и M2 киломолей кислорода с начальными параметрами p1=1 МПа и T1=1000 К.docx
2018-12-09 22:26
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Спасибо за выполненную работу. Всё отлично! Приятно иметь дело, с профессионалом.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
