Определение величины давления идеального и реального газа
Автор: nnn1063 • Январь 20, 2019 • Практическая работа • 488 Слов (2 Страниц) • 391 Просмотры
ТЕРМОДИНАМИКА
Расчётно-графическое задание
“Определение величины давления идеального и реального газа”
Вариант № 10
Задание к расчётно-графической работе
Баллон, имеющий известную ёмкость V, заполнен указанным газом. Данный газ имеет заданную температуру t. Величина давления Рэксп задана и установлена экспериментальным путём. Масса газа задана и составляет mгаз.
Определить величину давления газа следующими перечисленными способами:
- по уравнению состояния, считая газ идеальным (с использованием величин универсальной и удельной газовой постоянной);
- расчётно-графическим методом, считая газ неидеальным (реальным).
Сопоставить полученные значения с величиной Рэксп и сформулировать соответствующий вывод по работе.
Значения параметров газа
№ варианта | Газ | V, л | t,°C | m, кг | Pэксп, атм |
10 | углекислый | 260 | 47,0 | 26,80 | 45,21 |
Решение:
- Определение величины давления по уравнению состояния идеального газа
а) через универсальную газовую постоянную R:
В соответствии с уравнением Менделеева-Клапейрона для идеального газа имеем:
[pic 1]
[pic 2],
где: V – объём газа в м3;
(переведем литры в м3: V=260·10-3=0,26 м3);
R=8,31 Дж/(моль·К) – универсальная газовая постоянная;
M=[pic 3]- мольная масса молекулярной формы углекислого газа (CO2);
T=t+273=47+273=260 K – температура в единицах абсолютной термодинамической шкалы.
Сравним полученное расчётное значение с экспериментально определённой величиной давления Рэксп:
[pic 4]
Pэксп=45,21 атм=45,21·0,10133=4,58 МПа
Расхождение составляет 36%, что весьма существенно с точки зрения практики современных инженерных расчётов.
б) через удельную газовую постоянную Rу:
В соответствии с уравнением состояния идеального газа имеем:
[pic 5]
[pic 6],
[pic 7]
[pic 8]
где: v – удельный объём газа в м3/кг.
Сравним полученное расчётное значение с экспериментально определённой величиной давления Рэксп:
[pic 9]
Расхождение составляет 36,24 %, что также неприемлемо с точки зрения практики современных инженерных расчётов.
- Определение величины давления расчётно-графическим методом
Для использования πZ-диаграммы определим все необходимые параметры:
- значение приведенного объёма [pic 10]:
[pic 11],
где: [pic 12]- критическое давление (справочная величина для углекислого газа, [2]);
[pic 13]- критическая температура (справочная величина для углекислого газа, [2]);
...