3 Газовые смеси
3.71 (Вариант 00) Газовая смесь массой G кг, заданная объемными долями, при начальном давлении р1 = 5 МПа и температуре t1, расширяется при постоянном давлении до объема V2 = ρ·V1; затем смесь расширяется в процессе p·V n = const до объема V3 = δ ·V2.
Определить газовую постоянную смеси, ее начальный объем V1, плотность при нормальных условиях, параметры смеси в состояниях 2 и 3, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, тепло и работу расширения в процессах 1–2 и 2–3. Показать процессы в pV— и Ts-диаграммах, на которые нанести изотерму и адиабату расширения, проходящие через точку 2. Данные для решения задачи выбрать из табл. 11.
Указание. Теплоемкости газов принять не зависящими от температуры.
Таблица 11
| Масса газовой
смеси G, кг |
Начальная температура
газовой смеси t1, ºС |
ρ=V2/V1 | Показатель
политропы |
δρ=V3/V2 |
| 20 | 100 | 3,5 | 1,2 | 20 |
Конец таблицы 11
| Объемные доли газовой смеси, % | ||||
| N2 | O2 | CO2 | H2O | H2 |
| 50 | — | 20 | — | 30 |
Все задачи из: Теплотехника БГТУ им. Шухова
3.72 По известному массовому составу продуктов сгорания и их параметрам – давлению р1 и температуре t1 определите:
1. Среднюю молекулярную массу и газовую постоянную смеси.
2. Плотность и удельный объем при заданных и нормальных условиях.
3. Парциальное давление СО2.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант 00 | ||||
| Массовые доли компонентов для смеси, % | t1, ºС | р, ат | ||
| СО2 | Н2О | N2 | ||
| 18,8 | 13,6 | 67,6 | 120 | 1,05 |
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
Все задачи из: Основы термодинамики и теплотехники СахГУ
3.73 Смесь идеальных газов состоит из 8 кг СО2, 10 кг N2 и 2 кг О2. В начальном состоянии объем смеси V1 = 16 м³, а температура t1 = 57ºС. В результате адиабатного сжатия давление смеси возрастает до значения р2 = 0,6 МПа. Определить давление смеси в начальном состоянии, объем и температуру смеси в конечном состоянии, работу сжатия и изменение внутренней энергии смеси. Считать, что теплоемкость газов не зависит от температуры и определяется по табл. 1. Определить парциальные давления газов, входящих в смесь, в конечном состоянии. Изобразить процесс в pυ- и Ts – диаграммах.
3.74 Емкость разделена на две полости. С одной стороны перегородки газ – азот при р1=0,8 МПа, t1=27 ºC, объем 0,8 м³. С другой стороны – кислород при р2=0,3 МПа, t2=10 ºC, объем 0,1 м³. Определить массовый состав смеси, газовую постоянную смеси, температуру смеси после удаления перегородки.
3.75 Определить количество теплоты, отдаваемое каждым килограммом отработавших газов дизеля в утилизационном котле, где газы при постоянном давлении охлаждаются от температуры t1 до температуры t2. Объемный состав отработавших газов: rCO2=0,08; rH2O=0,06; rO2=0,10; rN2=0,76.
Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы
| Предпоследняя цифра шифра | t1, ºС | t2, ºС |
| 1 | 410 | 230 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: СамГУПС
Все задачи из: Волов В.Т. Термодинамика и теплопередача СамГУПС 2012
3.76 Определить объемный состав смеси идеальных газов, заданной в массовых долях (см. задачу 3), парциальные давления ее компонентов при абсолютном давление смеси р, а также средние изобарные мольную и объемную теплоемкости смеси в интервале температур от 0 ºС до t.
Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы
| Предпоследняя
цифра шифра |
mCO2, % | mO2, % | mN2, % | р, МПа | t, ºC |
| 1 | 18 | 12 | 70 | 0,1 | 1000 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: СамГУПС
Все задачи из: Волов В.Т. Термодинамика и теплопередача СамГУПС 2012
3.77 Какое количество теплоты надо отвести при охлаждении от начальной температуры t1 до t2 = 200ºC от 1 кг смеси идеальных газов при постоянном давлении. Массовый состав приведен в задаче 5. Массовые теплоемкости газов считать зависящими от температуры.
Таблица – ЧИСЛОВЫЕ ДАННЫЕ к задачам контрольной работы №1
| Предпоследняя цифра шифра | t1, ºС | mCO2, % | mO2, % | mN2, % |
| 0 | 650 | 16 | 6 | 78 |
Все задачи из: Жданов Н.В. Термодинамика и теплопередача. ОмГУПС Омск 2013
3.78 Смесь идеальных газов состоит по массе из 20% СО2, 15% СО, 10% О2, 55% N2. Определить объемный состав смеси, парциальные давления газов, входящих в смесь, молярную и массовую изохорные теплоемкости смеси, если давление смеси 0,5 МПа.
3.79 Коксовый генераторный газ имеет заданный объемный состав. Найдите массовый состав, газовую постоянную, удельный объем, плотность газа при температуре tºС и абсолютном давлении р, ат.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант 20 | ||||||
| H2, % | CH4, % | СО, % | СО2, % | N2, % | t, ºC | р, ат |
| 8,4 | 48,7 | 17,0 | 14,5 | 11,4 | 13 | 0,99 |
Все задачи из: Гончарова Н.В. Основы термодинамики 2013
3.80 Объемные доли компонентов влажного воздуха: 21 % О2, 78,1 % N2 и 0,9 % водяного пара. Определить массовые доли и парциальные давления компонентов при давлении смеси р. Определить также плотность и удельный объем воздуха при нормальных условиях.
Таблица 2 – Числовые значения данных в задачах
| Предпоследняя цифра номера зачетной книжки | р, МПа |
| 0 | 0,29 |
Все задачи из: Термодинамика ЗабГУ
