Создан заказ №2933067
26 апреля 2018
№ 1 Для газовой смеси имеющей определённый объём каждого компонента VN2 = 6 м3
Как заказчик описал требования к работе:
Кафедра химико-технологических процессов
Задание
по дисциплине "Теплотехника" для студентов
группы БАТпз-16-21
Фрагмент выполненной работы:
№ 1
Для газовой смеси, имеющей определённый объём каждого компонента: VN2 = 6 м3; VН2 = 2 м3, VСО2 = 7 м3, VН2О = 8 м3; определить:
-объёмный состав смеси:
-массовый состав смеси;
-удельные газовые постоянные компонентов и смеси;
-кажущуюся молекулярную массу смеси;
-массы и парциальные давления компонентов при давлении смеси Рсм = 0,15 МПа, объёме смеси V(м3) и температуре(tсм) ;
-плотность и удельный объём компонентов и смеси при заданных и нормальных физических условиях;
-средние теплоёмкости смеси (массовую и объёмную) при P = const и V = const;
-затрату теплоты на нагревание (охлаждение) смеси от t1 = 2000C до t2 = 6500C при P = const и при V = const. (работа была выполнена специалистами author24.ru)
Решение:
Объём смеси:
VCM = VN2 + VН2 + VСО2 + VН2О = 6 + 2 + 7 + 8 = 23м3.
Объёмные доли компонентов в смеси:
rN2 = VN2/ VCM = 6/23 = 0,261;
rН2 = VН2/ VCM = 2/23 = 0,087;
rСО2 = VСО2/ VCM = 7/23 = 0,304;
rН2О = VН2О/ VCM = 8/23 = 0,348.
Массовые доли компонентов смеси:
mN2 = rN2*µN2/(rN2*µN2 + rH2*µH2 + rCO2*µCO2 + rH2O*µH2O);
mN2 = 0,261*28/(0,261*28 + 0,087*2 + 0,304*44 + 0,348*18) = 0,289;
mH2 = rH2*µH2/(rN2*µN2 + rH2*µH2 + rCO2*µCO2 + rH2O*µH2O);
mH2 = 0,087*2/(0,261*28 + 0,087*2 + 0,304*44 + 0,348*18) = 0,007;
mCO2 = rCO2*µCO2/(rN2*µN2 + rH2*µH2 + rCO2*µCO2 + rH2O*µH2O);
mCO2 = 0,304*44/(0,261*28 + 0,087*2 + 0,304*44 + 0,348*18) = 0,528;
mH2O = rH2O*µH2O/(rN2*µN2 + rH2*µH2 + rCO2*µCO2 + rH2O*µH2O);
mH2O = 0,248*18/(0,261*28 + 0,087*2 + 0,304*44 + 0,348*18) = 0,176.
Удельные газовые постоянные компонентов и смеси:
RN2 = R/µN2 = 8314/28 =297 Дж/(кг*К);
RН2 = R/µН2 = 8314/2 = 4157 Дж/(кг*К);
RСО2 = R/µСО2 = 8314/44 = 189 Дж/(кг*К);
RН2О = R/µН2О = 8314/18 = 462 Дж/(кг*К);
Rсм = mN2* RN2 + mH2* RH2 + mCO2* RCO2 + mH2O* RH2O;
Rсм = 0,289* 297 + 0,007* 4157 + 0,528* 189 + 0,176* 462 = 328 Дж/(кг*К).
Кажущаяся молекулярная масса смеси:
µCM= rN2*µN2 + mH2*µH2 + mCO2*µCO2 + mH2O*µH2O;
µCM= 0,261*28 + 0,087*2 + 0,304*44 + 0,348*18 = 25,32
Газовая постоянная смеси:
RCM = 8314/ µCM,
RCM = 8314/ 25,32 = 328 Дж/(кг*К).
Массы и парциальные давления компонентов при давлении смеси Рсм = 0,15 МПа, объёме смеси V = 23м3 и температуре tсм = 2000C:
Мсм = Рсм*Vсм/(Rсм*Т1) = 0,15*106*23/(328*473) = 22,2 кг;
МN2 = mN2*Mсм = 0,289*22,2 = 6,416 кг;
МН2 = mН2*Mсм = 0,007*22,2 = 0,155 кг;
МСО2 = mСО2*Mсм = 0,528*11 = 11,722 кг;
МН2О = mН2О*Mсм = 0,176*22,2 = 3,907 кг;
РN2 = rN2*Pсм = 0,261*0,15 = 0,039 МПа;
РН2 = rН2*Pсм = 0,087*0,15 = 0,013 МПа;
РСО2 = rСО2*Pсм = 0,304*0,15 = 0,046 МПа;
РН2О = rН2О*Pсм = 0,348*0,15 = 0,052 МПа.
Плотность и удельный объём компонентов и смеси при заданных и нормальных физических условиях:
ρсм = rN2*ρN2 + rH2*ρH2 + rCO2*ρCO2 + rH2O*ρH2O;
ρсм = 0,261*1,251 + 0,087*0,090 + 0,304*1,977 + 0,348*0,804 = 1,135 кг/м3;
vN2 = 1/ρN2 = 1/1,135 = 0,88 м3/кг;
vН2 = 1/ρН2 = 1/0,090 = 11,1 м3/кг;
vСО2 = 1/ρСО2 = 1/1,977 = 0,51 м3/кг;
vН2О = 1/ρН2О = 1/0,804 = 1,24 м3/кг;
vсм = Vсм/Мсм = 23/22,2 = 1,04 м3/кг;
vсм0 = Rсм*Т0/Р0 = 334*273/(101325) = 0,9 м3/кг,
где Т0 = 273К и Р0 = 101325 Па – температура и давление смеси при нормальных условиях.
Средняя массовая теплоемкость смеси при постоянном давлении (Сp) в пределах температур от t1 = 2000Сдо t2 = 6500С:
Срсм = (Cpсм2*t2 – Cpсм1*t1)/(t2–t1),
где Cpсм1, Cpсм2 – массовая теплоёмкость смеси при постоянном давлении в интервале температур (0 –t1 )0С и (0 – t2)0С, соответственно.
Cрсм1 = mN2* CpN2(1) + mН2* CpH2(1) + mСО2* CpCO2(1) + mH2O* CpH2O(1)
Cрсм1 = 0,289* 1,0434 + 0,007* 14,421 + 0,528* 0,9102 + 0,176*1,8937= 1,216кДж/(кг*К)
Cрсм2 = mN2* CpN2(2) + mН2* CpH2(2) + mСО2* CpCO2(2) + mH2O* CpH2O(2)
Cрсм2 = 0,289* 1,0815 + 0,007* 14,565 + 0,528* 1,0518+ 0,176*2,0256 = 1,326кДж/(кг*К)
Срсм = (1,326*650 – 1,216*200)/(650 – 200) = 1,375 кДж/(кг*К)
Средняя объёмная теплоемкость смеси при постоянном давлении (С’p) в пределах температур от t1 = 2000Сдо t2 = 6500С:
С’рсм = (C’pсм2*t2 – C’pсм1*t1)/(t2–t1),
где C’pсм1, C’pсм2 – объёмная теплоёмкость смеси при постоянном давлении в интервале температур (0 –t1 )0С и (0 – t2)0С, соответственно.
C’рсм1 = rN2* C’pN2(1) + rН2* C’pH2(1) + rСО2* C’pCO2(1) + rH2O* C’pH2O(1)
C’рсм1 = 0,261* 1,3038 + 0,087* 1,2971 + 0,304* 1,7373 + 0,348*1,5223 = 1,511 кДж/(м3*К)
C’рсм2 = rN2* C...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
27 апреля 2018
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
№ 1
Для газовой смеси имеющей определённый объём каждого компонента VN2 = 6 м3.jpg
2018-04-30 20:43
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
если вы хотите не уложиться в сроки сдачи контрольных, то обращайтесь к этому автору, просрочила работу на 3 дня
Хочешь такую же работу?
300 ₽
