Основные газовые законы

1.Цели занятия:

Знать:

        Основные газовые законы и  формулы

Уметь:

        Применять их в решении задач

1.1Пояснение к занятию. Практическое занятие проводится после изучения тем 1.1 – 1.5, раздела 1. «Основы технической  термодинамики» и приобретение необходимых практических умений и навыков.

1.2 Формулировка проблемы  и исходная информация.

В задачах по заданному одному или нескольким параметрам необходимо найти остальные  параметры.

1.3 Расчетная часть:

             Задача №1

Давление газа манометру составляет 3 атм(0,3 МПа), при температуре 6**0̊ С.

При этом газ  заменяет объем 2,5 м³. Определить объем газа при нормальных условиях.

Дано:                                                       Решение:

Р_изб = 3атм(0,3Мпа) V₁ * P₁ / T₁= V₀ * P₀/ T₀

t₁ = 60̊ С V₀ =V₁ * P₁ * T₀ / T₁ * P₀

V₁ = 2,5 м³  V₀ = 2,5 * 0,4 * 273 / 333 * 0,1=7,99 = 8

Найти: P₁ = P_a + P_изб

V₀ =? Р_а = 0,1 МПа

      Р₁ = 0,1 + 0,3 = 0,4 МПа

      Т₁ = (t + T)

      T₁ = 273̊ k

      T₁ = 60̊ C + 273̊ k = 333̊ k

Ответ: V₀ = 8  
 

               Задача №2

Состав газов  в объемном выражении:

СО₂ = 12% ; N₂ = 74% ; H₂O = 6% ; Решение:

O₂ = 7% ; CO = 1%                                    1. M_см = М_со2 + М_N2 + …

P_c = 0,1 МПа                                                М_co =M * r_co2 = 40 * 0,12

t = 100̊ C                                           M = 12 + 2 * 16 = 44

Найти:                                              M_см = 44 * 0,12 + 28 * 74 + 32 * 0,07 + 28 *

M_см = ? ; R_см = ? ; ρ_см = ?                         * 0,01 + 18 * 0,06 = 29,6 кг/кМоль

                                                             2. R_см = R_m / M_см ; R_см = 8314 / 29,6 =

                             =281 Дж/кг

                                                  3.Для 1кг газа. P * V / T = R ;

                                                          PV=RT ; V = RT / P ; V = 1 / ρ

                                           ρ_см = P / RT = 1,013 * 10⁵ Па / 281* 373 = 0,28 кг/м³

Ответ: M_см = 29,6 кг/кМоль ; ρ_см = 0, 28 кг/м³ ; R_см = 281 Дж/кг

      Задача  №3

До какого значения нужно изменить давление газа P_изб = 3 атм( 0,3МПа) , чтобы температура повысилась в двое, а объем величина постоянная.

Дано: Решение:

P_изб = 3 атм( 0,3 МПа)   P₁ = P_a + P_изб

Т₁- в двое                                       Р₁ = 0,1 + 0,3 = 0,4 МПа

V = const  Р₁ / P₂ = T₁ / T₂ ; P₂ = Р₁ * T₂  / T₁

P₂ = ? P₂ = 2 * 0,4 = 0,8 МПа 

Ответ: P₂ = 0,8 МПа

      Задача  №4

Как изменится  плотность, если:

Дано: Решение:

t₁ = 0̊ C ρ₂ / ρ₁ = T₁ / T₂

t₂ = 1000̊ C T₁ = (t₁ + T₀)

      ρ = 1273 / 273 = 4,66 кг/м³ 
 

Ответ: ρ= 4,66 кг/м³ 

Литература:

1. Никифорова Н.М. Теплотехника и теплотехническое оборудование предприятий промышленности строительных материалов. Учебник для СПО – М: Высшая школа , 1986.
2. Роговой М.И. Расчеты и задачи по теплотехническому оборудованию предприятий строительных материалов и изделий- М: Стройиздат , 1985.