3 Газовые смеси
3.111 Смесь идеальных газов заданного массового состава занимает объем V при постоянном абсолютном давлении p и температуре t. Требуется определить газовую постоянную смеси, среднюю молекулярную массу, массу смеси, объемный состав смеси, а также среднюю мольную, объемную и массовую теплоемкости смеси (при p=const) для интервала температур 0-t.
Таблица 1 – Числовые данные к задачам контрольной работы №1
| Предпоследняя
цифра шифра |
Массовый состав смеси, % | V, м3 | р, МПа | t, ºC | |||
| CO2 | H2O | N2 | O2 | ||||
| 1 | 18 | 1 | 65 | 16 | 2 | 1,0 | 200 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: МИИТ
3.112 По известному объемному составу газовой смеси и ее параметрам – давлению р1 и температуре t1 – определить:
1) массовую долю компонентов, входящих в смесь;
среднюю молекулярную массу и газовую постоянную смеси;
плотность и удельный объем смеси при заданных и нормальных условиях;
парциальное давление N2;
среднюю объемную и среднюю массовую изобарную теплоемкости смеси в интервале 0 – t1 ˚С.
Данные для решения задачи выбрать из таблицы 1.
Таблица 1
| Вариант 45 | ||||
| Объемные доли
газовой смеси, % |
р1, МПа | t1, ºС | ||
| Н2О | N2 | О2 | ||
| 12 | 65 | 23 | 0,13 | 150 |
3.113 Два кислородных баллона одинакового объема соединены трубопроводом. Определить давление, которое установится в баллонах при температуре t = 25 °С, если до соединения параметры газа в первом баллоне были: p1= 8 МПа и t1= 30 °С, а во втором — p2 = 6 МПа и t2 = 20 °С.
3.114 Смесь состоит из азота и двуокиси углерода. При температуре 27ºС и манометрическом давлении 2 бара 4 кг смеси занимают объём 0,96 м³. Считая газы идеальными, определить для смеси газовую постоянную, молярную массу, плотность и удельный объем, а также парциальные давления компонентов смеси, если ртутный барометр при температуре 27ºС показывает давление атмосферного воздуха 730 мм рт. ст.
Ответ: R = 240 Дж/(кг·К), μ = 35 кг/кмоль, υ = 0,24 м³/кг, ρ = 4,17 кг/м³, pN2 = 1,67 бар, pСО2 = 1,33 бар.
Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf
3.115 По известному объемному составу газовой смеси и ее параметрам — давлению р1 и температуре t1 определить: 1) среднюю молекулярную массу и газовую постоянную смеси; 2) плотность и удельный объем при заданных и нормальных условиях; 3) парциальное давление N2; 4) средние объемную и массовую изобарные теплоемкости смеси в интервале 0 – t1 ºС.
Таблица 1
| Вариант | Объемные доли
газовой смеси, % |
р1, МПа | t1, ºС | ||
| СО2 | N2 | О2 | |||
| 03 | 15 | 75 | 10 | 0,12 | 140 |
Все задачи из: Техническая термодинамика КНИТУ 1981 Задача 5
3.116 Сухой воздух состава по массовой концентрации 0,756 N2 + 0,231 О2 + 0,013 Ar находится в состоянии с температурой t1 = 0ºС и давлением p1 = 90 кПа.
Определить: газовую постоянную, молярную массу, удельные теплоёмкости ср и сυ, плотность и удельный объём воздуха; парциальное давление, парциальный удельный объём, объёмные доли каждой компоненты.
3.117 Смесь состоит из 7 кг водорода и 93 кг окиси углерода. Определить газовую постоянную и плотность смеси, а также парциальные давления водорода и окиси углерода, если абсолютное давление смеси р = 0,4 МПа, а температура её t = 15ºС.
3.118 Имеются газы: метан – V = 0,8 м³, р = 0,98 МПа, этан – V = 0,6 м³, р = 0,59 МПа, пропан – V = 0,4 м³, р = 0,39 МПа.
Найти давление их смеси в объеме 1 м³ и молярные концентрации.
3.119 Газовая смесь находится под давлением 3 МПа. Объемная концентрация компонентов смеси: r1 = 0,4; r2 = 0,2; r3 = 0,3; r4 = 0,1. Определить парциальное давление этих компонентов в смеси.
3.120 Анализ продуктов сгорания, произведенный с помощью газоанализатора показал их следующий объемный состав: СО2=12,2%; О2=7,1%; СО=0,4%; N2=80,3%. Определить массовый состав входящих в смесь газов.
Все задачи из: Мигранов Д.Х. Теплотехника ТюмГАУ
