1.2 Приклади

Приклад 1.1. Який обсяг займають 5 кг газової суміші, що складається з 40 % О₂ і 60 % Не при тиску р = 20 ат і температурі t⁰ = 20 ⁰C.

Рішення

Знаходимо густину компонентів при НФУ, кг/м³:

= == 1,429;

= == 0,179.

Густина смесі газів при НФУ дорівнює, кг/м³:

_ог = (= (401,429 + 600,179) = 0,679.

Параметри робочих умов суміши складають:

р = 20  9,81  10⁴ = 1,962  10^-6 Па = 1962 кПа;

Т = 273 + 20 = 293 ⁰К.

Густину смесі газів при робочих умовах визначаємо по формулі (1.19), кг/м³:

 = ₀   = 0,679  = 12,25.

Займаний сумішшю газів обсяг дорівнює (формула 1.1), м³:

V = == 0,408.

Приклад 1.2. До якої температури необхідно нагріти воду в герметичній судині, щоб її тиск піднявся на 100 ат? Початкова температура = 15⁰С, = 1,5510^-4 С^-1, _р = 510^-10 Па^-1.

Рішення

Рішення задачі розбиваємо на два етапи. Допустимо, вода нагрівається при постійному тиску. Тоді з формули (1.12):

Т =  ,

де V – початковий об’єм рідини;

V – збільшення об’єму при нагріванні.

Тепер стиснемо воду до первісного об’єму . Тоді з формули (1.9):

_р = 

одержуємо

V = .

Підставляючи останню рівність у вираження для Т одержуємо:

Т = == 32С⁰

Шукана температура дорівнює:

T₂ = (15 + 273) + 32 = 320 К⁰;

= 320 – 273 = 47 ⁰С.

1.3 Завдання для самостійної роботи

Задача № 1.1

У балоні обсягом V = 0,1 м³ при температурі t⁰ знаходиться суміш трьох газів масою m. Визначите тиск у балоні.

Параметри	Варіант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Газ 1	Н2	о2	СН4	СН3F	COCl2	F2	SO2	N2	H2	He
Газ 2	He	N2	C2H6	CH3Cl	CO2	H2S	CO	о2	N2	о2
Газ 3	Ar	Kr	NH3	C2H4	Xe	N2	N2	Ar	CH4	N2
Вміст газу 1, %	20	20	10	35	15	5	10	20	4	80
Вміст газу 2, %	40	50	70	35	25	10	40	20	3	5
t0, 0С	18	20	25	10	28	17	45	15	-10	50
m, кг	1,5	2	0,5	0,8	0,18	2,5	3	4	5	10

Задача № 1.2

Знайти зміст компонентів (%) воднево-кисневої суміші, якщо при нормальному атмосферному тиску і температурі t⁰ вона має густину .

Параметри	Варіант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
t0, 0С	20	25	30	35	15	10	-10	-20	-30	100
, кг/м3	1,0	0,8	0,7	0,5	1,1	0,4	0,3	0,25	0,9	0,52

Задача № 1.3

До якої температури необхідно остудити гелій при атмосферному тиску р_бар =101325 Па, щоб його густина дорівнювала густині повітря при НФУ?

Задача № 1.4

До якого тиску потрібно зжати повітря при температурі t⁰ = 20 ⁰С, щоб його густина дорівнювала густині повітря при НФУ?

Задача № 1.5

Газ С₂Н_x при температурі t⁰ = 20 ⁰С и атмосферному тиску р_бар = 101325 Па має густину  = 1,164 кг/м³. Знайти формулу газу.

Задача № 1.6

У герметичній судині знаходиться вода при атмосферному тиску р_бар = 101325 Па і температурі t⁰ = 10 ⁰С. Визначити підвищення тиску при нагріванні до . Розширенням судини при нагріванні зневажити.

Параметри	Варіант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
, 0С	40	42	44	48	50	52	54	56	60	35

Задача № 1.7

Визначити кінематичну в'язкість повітря при ір₁, якщо для НФУ  = 1,3310^-5 м²/с, постійна Сезерленда с' = 115 С^-1.

Параметри	Варіант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
, 0С	400	300	200	500	100	50	-50	250	350	450
р1, кПа	60	120	200	50	500	1000	40	2000	870	90