Завдання № 1

Стиснутий до ___________атм азот, що міститься у балоні об’ємом V= ____ м³, випускають в атмосферу. Початкова температура азоту ______⁰С. Коли тиск досягне _______ атм, вентиль в балоні закривають. Температура азоту в ньому зменшується до ______⁰С. Визначити массу випущеного азоту.

Вирішення

Складаємо рівняння стану (Менделєєва – Клайперона ) для азоту до й після випускання його з балона зі сталим об’ємом V= ____ м³

P_nV = m_n RT_n; P_kV = m_k RT_k;

де m_n, m_k – початкова й кінцева маси азоту в балоні. З рівнянь стану маємо

m_n = P_nV / RT_n; m_k = P_kV / m_k RT_k

Тоді масу випущеного в атмосферу азоту визначають за залежністю

=

де R – газова стала для азоту

Відповідь_____________________

Завдання № 2

Яка кількість балонів ємністю ________ л необхідна для перевезення _________кг кисню, якщо при температурі _______⁰ С тиск газу в балоні _______МПа (по манометру).

Барометричний тиск 760 мм.рт.ст. (0,101 МПа).

Вирішення

Маса кисню в одному балоні згідно рівняння Менделєєва – Клайперона

PV = mR_огT

Звідки

де Р – абсолютний тиск кисню, МПа

Р = Р_надл+ Р_бар =

V – об'єм балону м³

Температура Т = t + 273,15 = К

Численне значення газової сталої віднесеної до 1 кг газу (питома газова стала)

Газова стала кисню

Тому маса одного балону

Необхідна кількість балонів

де m – маса кисню

Відповідь__________________

Завдання № 3

Склад сухого атмосферного повітря по масі О₂ = _______% та N_{2 =} __________%. Визначити середню молекулярну масу та газову сталу повітря, об’ємні долі та парціальний тиск компонентів при тиску повітря Р_см = _________Па.

Вирішення

Середня молекулярна маса повітря

де – масові частки кисню та азоту.

Газова стала повітря

де μ_см – молярна маса повітря.

Об’ємний склад повітря:

Об’ємні долі компонентів

де – молярна масса кисню

– об’ємна доля кисню

де μ_повітр – молярна маса повітря.

де – молярна масса азоту

– об’ємна доля азоту

Парціальний тиск компонентів

Р_см – тиск повітря

Відповідь__________________

Завдання № 4

В котельному агрегаті при спалюванні паливо утворюється тепловий потік q = ________ кД/кг при температурі t₁ = __________ ⁰C, для утворення перегрітої пари с t₁' = __________ ⁰C. Визначити змінення ентропії.

Вирішення

Змінення ентропії системи, яка складається з продуктів згорання та пари:

де q – тепловий потік

t₁, t₁' – температури продуктів згорання та перегрітої пари, К

Відповідь__________________

Питання для самоперевірки

1. Які є види термодинамічних параметрів та одиниці їхнього вимірювання?

2. Що таке ентальпія РТ? Як визначають ентальпію для ідеального газу?

3. Ентропія є функцією процесу чи стану РТ?

4. Що таке теплоємність?

5. Як визначається склад газової суміші?

6. Чому дорівнюють об’ємна та масова частки компонентів?

7. Як визначити парціальний тиск газу

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оцінка____________________