Контрольная работа по "Термодинамике"
Автор: nataly-kuklina • Апрель 7, 2021 • Контрольная работа • 362 Слов (2 Страниц) • 349 Просмотры
Задача 1. Смесь, состоящая из М1 киломолей азота и М2 киломолей кислорода с начальными параметрами р1 = 1 МПа и Т1 = 1000 К расширяется до давления р2. Расширение может осуществляться по изотерме, адиабате и политропе с показателем n. Определить газовую постоянную смеси, ее массу и начальный объем, конечные параметры смеси, работу расширения, теплоту, участвующую в процессе. Дать сводную таблицу результатов и анализ ее.
Показать процессы в pv и Ts- диаграммах. Данные, необходимые для решения задачи выбрать из таблицы.
Указание. Показатель адиабаты, а следовательно, и теплоемкости Сp и Сv следует принять постоянными, не зависящими от температуры.
Дано:
М1 = 0,7 кмоль;
М2 = 0,3 кмоль;
р2 = 0,43 МПа;
n = 1,2.
Решение:
По справочным данным [1, стр.24] определяем молекулярные массы компонентов смеси и их газовые постоянные:
μ1 (азот N2) = 28,02 кг/кмоль; R1 = 296,8 Дж/(кг·К);
μ2 (кислород О2) = 32 кг/кмоль; R2 = 259,8 Дж/(кг·К).
Определяем массы отдельных компонентов и смеси в целом:
m1 = M1·μ1 = 0,7·28,02=19,61 кг;
m2 = M2·μ2 = 0,3·32=9,6 кг;
mсм = m1+m2 = 19,61+9,6=29,2 кг;
Массовые доли компонентов смеси:
g1 = m1/mсм = 19,61/29,2=0,67
g2 = m2/mсм = 9,6/29,2=0,33
Газовая постоянная смеси:
Rсм = g1· R1 + g2· R2 = 0,67·296,8+0,33·259,8=285 Дж/(кг·К)
Молекулярная масса смеси:
[pic 1]
На основе молекулярно-кинетической теории определяем теплоемкости смеси, считая ее двухатомным газом:
[pic 2];
[pic 3]
k = Сp / Сv = 1,0 / 0,712 = 1,40
Объем смеси газов в начальном состоянии:
[pic 4]
I процесс – изотерма (n=1)
T=const => [pic 5]
[pic 6]
T=const => T2 = T1 = 1000K
...