3 Газовые смеси

3.102 Смесь, состоящая из М₁ киломолей углекислого газа и М₂ киломолей окиси углерода с начальными параметрами р₁ = 5 МПа и Т₁ = 2000 К, расширяется до конечного объема V₂ = εV₁. Расширение осуществляется по изотерме, по адиабате, по политропе с показателем n. Определить газовую постоянную смеси, её массу и начальный объем, конечные параметры смеси, работу расширения, теплоту процесса, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии. Дать сводную таблицу результатов и анализ ее. Показать процессы в рV- и Ts- диаграммах.

Таблица 1

Указания. Показатель адиабаты, а следовательно, изохорную и изобарную теплоёмкости принять независящими от температуры.

Ответить на вопросы.

1. Как зависит работа от показателя политропы и почему?

2. Как изменятся (численно) результаты расчётов адиабатного процесса, если учесть, что показатель адиабаты зависит от температуры?

ВУЗ: СФУ

3.103 1 кг воздуха состоит из 23,2 мас. ч. кислорода и 76,8 мас. ч. азота. Определить объемный состав воздуха, среднюю молекулярную массу, газовую постоянную, а также парциальные давления кислорода и азота в мегапаскалях, если барометрическое давление равно В=0,1 МПа.

Методические указания.pdf

3.104 Определить плотность и среднюю молекулярную массу природного газа Дашавского месторождения при нормальных условиях, имеющего следующий процентный состав по объему: CO₂ — 0,05%; N₂ — 1,3%; CH₄ — 97,8%; C₂H₆ — 0,5%; C₃H₈ — 0,2%; C₄H₁₀ — 0,1%; C₅H₁₂ — 0,05%.

ВУЗ: СГУГиТ

3.105 Смесь идеальных газов, состоящая из m₁ кг компонента 1 и m₂ кг компонента 2, с начальными параметрами p₁ и t₁, изотермически расширяется до объёма v₂ = ε·v₁, а затем сжимается политропно при показателе политропы – n до давления p₃ = p₁. Определить газовую постоянную смеси, её параметры в состояниях 1, 2, 3, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, количество теплоты, работу изменения объёма и располагаемую работу в процессах 1-2 и 2-3. Изобразить процессы на pv- и Ts- диаграммах.

Данные для решения задачи выбрать из таблицы 1.

Таблица 1 — Исходные данные для задачи 1

ВУЗ: КубГТУ

3.106 Определить газовую постоянную, среднюю (кажущуюся) молекулярную массу смеси идеальных газов, если ее массовый состав следующий, %: СО₂ 18; О₂ 12; N₂ 70. Определить также удельный объем и плотность смеси при абсолютном давлении р₁=0,1 МПа и температуре t₁. Найти среднюю массовую теплоемкость смеси при постоянном давлении в интервале температур t₁ и t₂.

Таблица 2 – Числовые данные к задачам

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ИрГУПС

3.107 Определить газовую постоянную, среднюю (кажущуюся) молекулярную массу смеси идеальных газов, если ее массовый состав следующий, %: СО₂ 18; О₂ 12; N₂ 70. Определить также удельный объем и плотность смеси при абсолютном давлении р₁=0,1 МПа и температуре t₁. Найти среднюю массовую теплоемкость смеси при постоянном давлении в интервале температур t₁ и t₂.

Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

ВУЗ: СамГУПС

3.109 В цилиндр газового двигателя засасывается газовая смесь, состоящая из 20 массовых долей воздуха и одной доли коксового газа.

Найти плотность и удельный объем смеси при нормальных условиях, а также парциальное давление воздуха в смеси (данные о коксовом газе приведены в табл. IV, см. приложения).

Ответ: ρ=1,2 кг/м³, υ_нс^м=0,833 м³/кг, р_возд=0,844 р.

3.110 В резервуаре емкостью 125 м³ находится коксовый газ при давлении р=0,5 МПа и температуре t=18 ºС. Объемный состав газа следующий: r_H2=0,46; r_CH4=0,32; r_CO=0,15; r_N2=0,07. После израсходования некоторого количества газа давление его понизилось до 0,3 МПа, а температура – до 12 ºС.

Определить массу израсходованного коксового газа.

Ответ: М=123 кг.