12 Методические рекомендации по выполнению контрольных работ

Контрольные работы студенты должны выполнять согласно учебного графика.

Выполнение контрольных работ является итогом самостоятельной работы студентов заочной формы обучения над соответствующими разделами учебной дисциплины «Теоретические основы энерго– и ресурсосбережения в химической технологии».

При выполнении контрольных работ студент должен руководствоваться следующими требованиями:

1. Студент самостоятельно выбирает задания контрольных работ согласно первой буквы фамилии студента.

2. Студент должен подготовить и заблаговременно сдать на проверку контрольные работы.

3. Контрольные работы могут быть написаны от руки на листах формата А 4 или представлены в распечатанном виде. Листы должны быть скреплены. На титульном листе указывается фамилия, имя, отчество студента, номер учебной группы, название учебной дисциплины, номер контрольной работы, номер варианта и ставится дата сдачи и личная подпись студента.

4. Вариант контрольных работ может быть изменен по согласованию с преподавателем. Могут быть предложены новые варианты, но только в рамках дисциплины «Теоретические основы энерго– и ресурсосбережения в химической технологии».

13 Контрольные работы

13.1 Контрольная работа №1

Природный газ (для простоты, метан) с давлением P₁ и температурой t₁ дросселируют до давления Р₂=7МПа. Вычислить работоспособную энергию, теряемую в ходе процесса:

а) в расчете на 1кмоль газа; б) как долю от первоначально достижимой работы.

Для окружающей среды принять P₀=0.1 МПа, t₀=20⁰C (T₀ = 293K).

Исходные данные

Р = 24 МПа
T, oC	80	85	90	95	100
h, кДж/кмоль	-75267,8	-75011,4	-74756,3	-74502,1	-74248,8
s, кДж/(кмоль·K)	139,009	139,730	140,437	141,132	141,816
Р = 26 МПа
T, oC	80	85	90	95	100
h, кДж/кмоль	-75373,8	-75115,8	-74858,8	-74602,8	-74347,7
s, кДж/(кмоль·K)	138,091	138,816	139,529	140,229	140,917
Р = 28 МПа
T, oC	80	85	90	95	100
h, кДж/кмоль	-75467,8	-75208,4	-74950,1	-74692,7	-74436,1
s, кДж/(кмоль·K)	137,247	137,976	138,692	139,396	140,088
Р = 30 МПа
T, oC	80	85	90	95	100
h, кДж/кмоль	-75550,6	-75290,4	-75031,0	-74772,6	-74514,9
s, кДж/(кмоль·K)	136,467	137,199	137,918	138,625	139,320

Р = 7 МПа
T, oC	35	40	45	50	55	60	65	70
h, кДж/кмоль	-75719,8	-75500,6	-75282,2	-75064,5	-74847,4	-74630,7	-74414,2	-74197,9
s, кДж/(кмоль·K)	146,714	147,419	148,111	148,790	149,457	150,112	150,757	151,392

Р=0.1 МПа
T, oC	20
h, кДж/кмоль	-75097,9
s, кДж/(кмоль·K)	182,977

Решение

Для известных Р₁ и t₁ (например, 30 МПа и 100⁰С) по таблицам находим h₁ и s₁.

По условиям задачи процесс адиабатический (т.е. Q=0, А=0), поэтому h₂=h₁.

Для известных Р₂ и h₂ по таблицам (используя интерполяцию) находим t₂ и s₂.

Эксергия (работоспособная энергия) вычисляется по формуле: ex=h-h₀-T₀·(s-s₀).

Искомые относительные потери эксергии равны (ex₁-ex₂)/ex₁.

Варианты задания

№ варианта	Буква	Р1, МПа	t1, 0С	№ варианта	Буква	Р1, МПа	t1, 0С
1	А, П	24	80	8	З, Ц	30	90
2	Б, Р	26	85	9	И, Ч	24	95
3	В, С	28	90	10	К, Ш	26	100
4	Г, Т	30	95	11	Л, Щ	28	80
5	Д, У	24	100	12	М, Э	30	85
6	Е, Ф	26	80	13	Н, Ю	24	90
7	Ж, Х	28	85	14	О, Я	26	95