Задача №5

Найти абсолютную и относительную плотность газа при нормальных условиях (T_н=0℃=273 K,p_н=1 атм=101325 Па.), а также плотность этого газа при температуре t = 100°С и давлении Р = 0,8 МПа, зная массовый состав газа (% масс.).

Дано:

Таблица №8

Азот	5
Углекислый газ	1
Сероводород	1
Метан	74
Этан	8
Пропан	6
Изо-бутан	2
Н-бутан	2

I шаг

Молярная масса – величина аддитивная, и для смеси ее можно определить по формуле:

1. (кг/моль)

2. (кг/моль)

3. (кг/моль)

4. (кг/моль)

5. (кг/моль)

6. (кг/моль)

7. (кг/моль)

8. (кг/моль)

9. (кг/моль)

II шаг

Относительная плотность газа равна отношению массы газа, занимающего объемV при некоторой температуре и давлении, к массе воздуха, занимающего тот же объемV при тех же температуре и давлении. Если считать газ идеальным, то при Т=273 К и давлении Р = 1 атм. и V=22,4м³ масса m равна молекулярной массе M газа ( ).

III шаг

Абсолютную плотность газов при нормальных условиях можно найти, зная массу M и объем 1 кмоль газа (22,4 м³), по формуле:

IV шаг

Плотность газа при заданных условиях можно определить по формуле Менделеева-Клапейрона:

V шаг

Абсолютную плотность газов при этих условиях можно найти, зная массу :

Ответ представлен в таблице №9

Таблица №9

(абсолютная)	0.637
(относительная)	0.823
(при t=100°C, ρ=0,8 МПа)	4.74

Задача №6

Узкая нефтяная фракция при атмосферном давлении имеет среднюю температуру кипения t1, °С. Определить давление насыщенных паров этой фракции при t2, °С, молярную массу и относительную плотность .

Дано:

Таблица №10

t1 ,°С	125
t2 ,°С	250

Решение:

I шаг

Для подсчета давления насыщенных паров узких нефтяных фракций при низких давлениях используют формулу Ашворта:

где P – давление насыщенных паров, МПа; T – температура кипения при давлении P, К; T₀ – температура кипения при атмосферном давлении (для нефтяной фракции – средняя температура кипения), К;

Т=125°С=398 К

Т=250°С=523 К

Следовательно:

II шаг

По формуле Войнова находят среднюю молярную массу:

III шаг

Из формулы Крэга выражается :

Следовательно:

Следовательно:

Ответ представлен в таблице №11

Таблица №11

Задача №7

Средняя температура кипения узкой бензиновой фракции при атмосферном давлении (≈1∙105 Па) составляет t1, °C. Найти ее температуру кипения t2, °C при давлении p2.

Дано:

Таблица №12

t1 , °С	155
p2 , Па	1.5*105

Решение:

Для решения можно использовать график Кокса (Приложение 6). График построен для воды и индивидуальных алканов нормального строения, но им широко пользуются и применительно к узким нефтяным фракциям. На графике Кокса находят точку с координатами, соответствующим известным давлению (Па) и температуре (К). Из найденной точки проводят равноудаленную от двух соседних лучей прямую до пересечения с вертикалью, соответствующей давлению, при котором необходимо найти температуру кипения. Из полученной точки проводят горизонталь, параллельную оси абсцисс, до пересечения с осью ординат, на которой получают точку, соответствующую искомой температуре.

Из номограммы следует что t₂=444°K