Создан заказ №3565128
18 января 2019
1 5 Для газовой смеси массой m кг заданной объемными долями и занимающей объем V
Как заказчик описал требования к работе:
Выполнить контрольную по теплоэнергетике и теплотехнике за 2 дня в двух вариантах. Пишите сразу сколько будет стоить контрольная.
Фрагмент выполненной работы:
1.5. Для газовой смеси массой m, кг заданной объемными долями и занимающей объем V, м3 при температуре смеси Т, К требуется определить:
Газовую постоянную смеси;
Давление смеси;
Парциальные давления компонентов смеси.
Исходные данные взять из табл.1.5.
Таблица 1.5.
№ вар-та m, кг V, м3 T, К Объемные доли газовой смеси
N2 O2 CO2 H2O H2
3 25 23 300 30 20 50 - -
Решение:
Т.к. смесь задана объемными долями, то применяем следующий порядок расчета:
1) по табл. (работа была выполнена специалистами Автор 24) определяем молярные массы компонентов
μN2=28кгкмоль; μO2=32кгкмоль; μCO2=44кгкмоль;
определяем молярную массу смеси по формуле
μсм=μN2∙rN2+μO2∙rO2+μH2O∙rH2O=28∙0.3+32∙0.2+44∙0.5=36.8кгкмоль.
находим газовую постоянную смеси по формуле
Rсм=Ryμсм=831436.8=226Джкг∙К.
давление смеси определяем из уравнения состояния для смеси
p∙V=m∙R∙T,
Откуда p=m∙R∙TV=25∙226∙30023=73696 Па=73.696 кПа.
Определим парциальные давления компонентов:
pN2=pсм∙rN2=73696∙0.3=22109 Па.
pO2=pсм∙rO2=73696∙0.2=14739Па.
pH2O=pсм∙rH2O=73696∙0.5=36848 Па.
Вопросы для повторения:
Понятие идеального газа. Законы идеальных газов.
Идеальным называется газ, в котором можно пренебречь силами взаимодействия между молекулами и объемом самих молекул. В реальных газах молекулы занимают какой-то конечный объем и между ними действуют межмолекулярные силы притяжения и отталкивания. Однако отклонения свойств реальных газов от свойств идеального газа уменьшаются с повышением температуры и понижением давления. Во многих случаях реальные газы (азот, кислород, водород и др.) в условиях их практического использования в тепловых машинах близки к идеальному газу и с достаточной точностью подчиняются законам, установленным для идеального газа. Поэтому в термодинамике отводится значительное место изучению идеальных газов.
Параметры состояния р, и Т находятся между собой в определенной зависимости. Эту зависимость называют уравнением состояния.
Уравнение состояния идеальных газов было установлено в 1834 году Клапейроном на основании опытных законов Бойля-Мариотта и Гей-Люссака. Уравнение Клапейрона содержит константу, зависящую от природы газа и относится к 1 кг или произвольной массе газа. В 1874 году Менделеев на основании уравнения Клапейрона и закона Авогадро вывел уравнение состояния, которое не содержит индивидуальной константы.
Уравнение Клапейрона для 1 кг газа
р = RT, (1.3)
где p - абсолютное давление, Па; - удельный объем, м3/кг; Т - абсолютная температура, К; R - газовая постоянная, Дж/(кг к).
Газовая постоянная R имеет физический смысл работы расширения 1 кг идеального газа при нагревании его на 1К при постоянном давлении. Она индивидуальна для каждого газа.
2. Уравнение Клапейрона для произвольной массы М
Если левую и правую части уравнения (1.3) умножить на массу М, то получим:
рV = MRT, (1.4)
где V - объем газа, м3; М - масса газа, кг.
Законы идеальных газов.
1)закон Шарля, согласно которому: в изохорном процессе отношение давлений прямо пропорционально отношению абсолютных температур.
2) закон Гей-Люссака, согласно которому: в изобарном процессе отношение объемов газа прямо пропорционально отношению абсолютных температур.
3) закон Бойля-Мариотта, согласно которому: при постоянной температуре отношение объемов рабочего тела обратно пропорционально отношению давлений.
P = const.
4) закон Авогадро, согласно которому киломоли различных идеальных газов при одинаковых условиях (т.е. при одинаковых давлениях и температурах) занимают одинаковые объемы.
Так, при нормальных физических условиях (НФУ), т.е. при p = 760 мм рт.ст = 1,013 105 Па и t = 0 oС, объем киломоля
Vн = 22,4 нм3/кмоль,
где нм3 - нормальный м3, т.е. объем при НФУ.
pV = RT.
Согласно закону Авогадро величина R = PV/T будет одинакова для всех газов при всех состояниях, т.е. R = const
Физический смысл газовой постоянной вещества.
Согласно закону Авогадро величина R = PV/T будет одинакова для всех газов при всех состояниях, т.е. R = const.
Величину R называют универсальной газовой постоянной, она для всех газов равна 8314 Дж/(кмольК).
PV = 8314 Т
Универсальная газовая постоянная представляет собой работу расширения 1 кмоля газа при нагревании его на 1 К при постоянном давлении.
Зная численное значение R, легко вычислить газовую постоянную R для любого газа
R = 8314 / ,
где R - газовая постоянная, Дж/(кгК).
В чем отличие реального газа от идеального?
В науке распространена трактовка понятия «идеальный газ», соответствующая гипотетическому веществу (не существующему в реальности), свойства которого могут быть описаны посредством уравнения Клапейрона — Менделеева.
Под идеальным газом понимается математическая модель соответствующего вещества, которая характеризуется:
возможностью пренебрежения потенциальной энергией, образующейся в процессе взаимодействия частиц газа — в сравнении с уровнем кинетической энергии данных частиц;
крайне малым общим объемом составляющих газ частиц; очень малым присутствием или же отсутствием дистанционных сил притяжения частиц либо отталкивания их;
очень малым временем взаимодействия частиц друг с другом.
Под реальным газом, в свою очередь, понимается вещество, которое не может быть описано уравнением Клапейрона — Менделеева...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
19 января 2019
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
1 5 Для газовой смеси массой m кг заданной объемными долями и занимающей объем V.docx
2019-01-22 17:41
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4
Положительно
Автор знает предмет.Но могут возникнуть трудности с последующей корректировкой работы ввиду нетерпимости автора,а затем капризами.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
