8. Смеси идеальных газов

Массовые доли компонентов:

.

Объемные доли компонентов:

.

Молярные доли компонентов:

.

Кажущийся молекулярный вес смеси:

.

Газовая постоянная смеси:

.

Парциальные давления и объемы:

;

.

Пересчет долей:

.

Задача 8.1. Задан массовый состав смеси газов

.

Найти .

Решение.

;

;

Задача 8.2. Имеется смесь газов и . Давление смеси , , . Найти массовый и молярный состав, , .

Решение.

Откуда ;

9. Водяной пар, процессы, таблицы свойств воды, влажного и перегретого пара, диаграмма

Рис. 5.

В области влажного пара изобара изотерма является прямым отрезком между двумя пограничными кривыми (рис. 5). На кривой АК параметры с индексом относятся к кипящей воде. На кривой КВ параметры с индексом относятся к сухому насыщенному пару.

Степень сухости влажного пара:

.

Расчет параметров влажного пара ведется с помощью интерполяционной формулы для определения, например, по заданной на отрезке ( ):

.

Аналогичные интерполяционные формулы можно составить для других параметров, например, для .

Параметры с индексами и берутся из таблицы 1 [2] в зависимости от заданной температуры влажного пара. Эти же параметры находятся из таблицы 2 [2] в зависимости от заданного давления влажного пара.

Параметры воды и перегретого пара находятся из таблицы 3 [2] в зависимости от заданных температур и давления. Параметры воды в таблице отделены сплошной чертой от параметров перегретого пара.

Задача 9.1. Вода находится в следующих состояниях

1. ;

2. ;

3. ;

4. _.

Каковы качественно эти состояния?

Решение.

1. По таблице 2 [2] для находим . Заданная температура выше , значит пар перегретый.

2. По таблице 2 [2] находим для . Заданное значение находится между и , значит пар влажный.

3. По таблице 1 для температуры находим . Заданное значение меньше, чем , значит вода недогрета до кипения.

4. По таблице 2 для имеем . Учитывая, что заданная температура меньше , тогда вода недогрета до кипения.

Задача 9.2. Определить состояние пара 13 бар, если на его получение из воды с было затрачено теплоты.

Решение. Процесс подвода тепла к пару изобарный . Уравнение I закона термодинамики . Учитывая, что и , тогда .

При . .

По таблице 2 имеем при , .

Т.к. , то пар влажный.

Параметры находим по следующим интерполяционным формулам:

;

;

Задача 9.3. В резервуаре находится влажный пар . Найти массу пара, объем воды и объем сухого насыщенного пара.

Решение. По таблицам 2 для находим ;

.

Масса пара в котле:

.

Учитывая, что , тогда масса сухого насыщенного пара

.

Масса воды:

, тогда

Задача 9.4. пара расширяется адиабатически до . Найти массу сконденсировавшегося пара. Использовать диаграмму.

Решение. На диаграмме (рис. 6) находим точку А на пересечении изобары 8 ата и линии х=0.95 . Из т.А опускаем изоэнтропу до пересечения с изобарой в т.В.

.

Рис. 6.

Учитывая, что , тогда для пара в т.А определяем массу сухого насыщенного пара:

.

Масса конденсата в т.А:

.

В т.В масса сухого насыщенного пара

.

Масса конденсата в т. В

.

Таким образом, при адиабатном переходе из т.А в т.В сконденсировалось:

.