Законы идеальных газов Уравнение Менделеева – Клапейрона

11. Для автогенной сварки привезен баллон кислорода вместимостью 100 л. Найти массу кислорода, если его давление 10,8 МПа при температуре 17С. Наружное давление 100 кПа. Ответ: 14,467 кг.

12. В баллоне массой 117 кг и вместимостью 100 л содержится кислород при температуре 20С. Определить давление кислорода в баллоне, если масса порожнего баллона 102 кг. Ответ: 11,42 МПа.

13. Давление кислорода в баллоне вместимостью 100 л равно 883 кПа при температуре 20 С. Определить массу кислорода, который нужно подкачать в баллон, чтобы повысить давление в нем до 10,2 МПа при температуре 70 С. Наружное давление 101 кПа. Ответ: 10,267 кг.

14. Определить массу воздуха , израсходованного на пуск дизеля в ход, если известно, что вместимость пускового баллона 200 л, температура в машинном отделении ( и воздуха в баллоне) 20 С. Давление воздуха в баллоне до пуска в ход дизеля 2,26 МПа, после пуска 1,86 МПа, атмосферное давление 101 кПа. Ответ:0,951 кг.

15. По трубопроводу протекает кислород при температуре 127С и давлении 294 кПа. Найти массовый расход кислорода, если объемный расход его составляет 10 м³/мин. Ответ: 28,29 кг/мин.

16. Найти объем 1 кмоль газа при давлении 0,5 МПа и температуре 30С. Ответ: 5,036 м³ .

17. Найти при нормальных условиях (при давлении 101325 Па и температуре 0С) плотность кислорода , азота и аммиака. Ответ: _O2 = 1,429 кг/м³, _N2 = 1,251 кг/м³, _NH3 = 0,760 кг/м³.

Смеси жидкостей, газов и паров Газовые смеси. Закон Дальтона

18. Найти относительную молекулярную массу смеси, состоящей из 5 кг CO₂ и 3 кг O₂ . Ответ: 38,58.

19. Имеется смесь, состоящая из углекислого газа массой 6 кг и азота массой 2 кг. Найти массовые доли компонентов смеси. Ответ: _CO2 = 75%; _N2 = 25%.

20. Газовая смесь состоит из углекислого газа, азота и кислорода, массы которых соответственно равны 2, 1 и 0,5 кг. Найти плотность и объем смеси при температуре 27С и давлении 147 кПа. Ответ:  = 2,133 кг/м³; V = 1,641 м³ .

21. Найти удельную газовую постоянную смеси газов, состоящей из 6,67% водорода и 93,33% угарного газа, а также удельный объем этой смеси при давлении 100 кПа и температуре 0С. Ответ: 554,1 Дж/(кг К); v = 1,513 м³/кг.

22. До какого давления нужно сжать смесь массой 8 кг, состоящую из 18% углекислого газа, 12% кислорода и 70 % азота, чтобы при температуре 180С она занимала объем 4 м³ ? Ответ: 2,47 МПа .

23. Горючая смесь газового двигателя состоит по объему из 8 частей воздуха и 1 части светильного газа. Найти удельную газовую постоянную и плотность смеси при давлении 0,1 МПа и температуре 15С, если светильный газ состоит из следующих объемных частей: 48,5% водорода; 39,5% метана; 7% угарного газа и 5% азота. Ответ: R₀ = 308,2 Дж/(кгК);  = 1,126 кг/м³.

24. Объемные доли сухих продуктов сгорания (т.е. не содержащих водяного пара) следующие: х_CO2 =0,123; х_O2 = 0,072;х_N2 =0,805. Найти удельную газовую постоянную, плотность и удельный объем продуктов сгорания, если их давление 0,1 МПа, а температура 800С. Ответ: R₀ = 274,7 Дж/(кг К); v = 2,947 м³/кг;  =0,339 кг/м³.

25. Газовая смесь задана следующими молярными долями: х_CO2 =0,04; х_СО = 0,1;х_N2 =0,03; х_Н2 = 0,45; х_СН4 = 0,35; х_С2Н4 = 0,03. Давление смеси 90 кПа. Найти удельную газовую постоянную смеси и парциальное давление метана, а также плотность смеси при нормальных условиях. Ответ: R₀ = 652,3 Дж/(кгК); р_СН4 = 31,5 кПа;  =0,569 кг/м³.

26. Найти массу продуктов сгорания топлива состава: n_CO2 = 789 моль; n_Н2О = 67,4 моль; n_О2 = 96,2 моль; n_N2 = 787,3 моль. Ответ: 61,052 кг.

27. Продукты сгорания нефти имеют следующий состав в молях: n_Н2О = 66; n_О2 = 70; n_N2 = 660; n_CO2 = 70. Найти удельную газовую постоянную и удельный объем смеси при нормальных условиях. Ответ: R₀ = 288 Дж/(кг К); v = 0,776 м³/кг.