Вопрос № 177707: Добрый день, уважаемые эксперты! Требуется помощь в решении задачи по термодинамике. Масса газовой смеси M, заданной объемными долями, нагревается при постоянном объеме V1 от температуры t1 до температуры t2, а потом охлаждается при постоянном дав...
Вопрос № 177707:
Добрый день, уважаемые эксперты! Требуется помощь в решении задачи по термодинамике. Масса газовой смеси M, заданной объемными долями, нагревается при постоянном объеме V1 от температуры t1 до температуры t2, а потом охлаждается при постоянном давлении до начальной температуры t1. Определить конечное давление и объем смеси, работу и теплоту, изменение внутренней энергии в процессах 1-2 и 2-3.
M=25 кг V1=20м^3 t1=20'C t2=250'C Объемные доли газовой смеси N2 50%; CO2 50%;
Азот
N2: при t=0'C, P=1.013бара: μCv=20,8 КДж/Кмоль*К, μCp=29,12 КДж/Кмоль*К, Зависимость от температуры μCv=20,8+0,002566t
Диоксид углерода CO2: μCv=27,545 КДж/Кмоль*К, μCp=35,86 КДж/Кмоль*К, Зависимость от температуры μCv=27,545+0,0203t
Отправлен: 07.04.2010, 10:18
Вопрос задал: lamed, Практикант
Всего ответов: 1 Страница вопроса »
Отвечает vitalkise, 5-й класс :
Здравствуйте, lamed. Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для всех 3 случаев: P1V1=M/μсм*RT1 P2V1=M/μсм*RT2 P2V3=M/μсм*RT1 (Все уравнения написаны для всей смеси целиком) 1. Выразим конечное давление P2 из второго уравнения: P2=M*R*T2/(μсм*V1) μсм=r1μ1+r2μ2 μсм=0.5*28+0.5*44=36
(кг/кмоль) P2=25*8.31*523/(36*10^-3*20)=150907(Па) 2. Выразим V3 из 3 уравнения: V3=M*R*T1/(μсм*P2) V3=25*8.31*293/(36*10^-3*150907)=11.2(м3) 3. Определим работу в процессах 1-2 и 2-3 - процесс 1-2 изохорный А=0 - процесс 2-3 изобарный А=P2*(V3-V1)=150907*(11.2-20)=-1327981.6(Дж) 4. Определим изменение внутренней энергии в процессах 1-2 и 2-3 - процесс 1-2 изохорный ΔU=M/μсм*(T2cvсм2-T1cvсм1) cvсм=g1cv1+g2cv2 (где g - массовые доли компонентов смеси) g1=r1*μ1/μсм cv1=μCv1/μ1 cvсм=r1*μCv1/μсм+r2*μCv2/μсм cvсм1=(0.5*(20.8+0,002566*20)+0.5*(27,545+0,0203*20))/(36*10^-3)=677.81(Дж/(кг*К)) cvсм2=(0.5*(20.8+0,002566*250)+0.5*(27,545+0,0203*250))/(36*10^-3)=750.85(Дж/(кг*К)) ΔU=25/36*10^3*(523*750.85-293*677.81)=134789041(Дж) -
процесс 2-3 изобарный С учетом того, что в процессе 1-3 внутренняя энергия не изменилась, т.к. T3=T1, можно утверждать что изменение внутренней энергии в процессе 2-3 равно изменению внутренней энергии в процессе 1-2 взятому с обратным знаком. 5. Q=ΔU+A - процесс 1-2 Q=ΔU - процесс 2-3 Q=ΔU+A Если где-то наврал - пишите исправлюсь.
Ответ отправил: vitalkise, 5-й класс
Ответ отправлен: 08.04.2010, 09:50
Номер ответа: 260674
Оценка ответа: 5 Комментарий к оценке: Спасибо!
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 260674
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Оценить выпуск »
Нам очень важно Ваше мнение об этом выпуске рассылки!
* Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи.
(полный список тарифов)
** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
*** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.