Создан заказ №2612423
10 января 2018
Смесь состоящая из m1 кг азота и m2 кг водорода имея начальные параметры давление p1=5 MПа и температуру t1=270C
Как заказчик описал требования к работе:
Выполнение контрольной работы по методичке (во вложении) по последнему шифру зачетки (16-983)
Фрагмент выполненной работы:
Смесь, состоящая из m1, кг азота и m2, кг водорода, имея начальные параметры: давление p1=5 MПа и температуру t1=270C, расширяется при постоянном давлении до обьема V2= ρV1, затем смесь расширяется в политропном процессе с показателем политропы n , V3=δV2.
Определить газовую постоянную смеси, ее начальный объём V1, плотность при нормальных условиях, параметры смеси в состояниях 2 и 3, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, количества теплоты и работы расширения процессов 1-2 и 2-3. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Изобразить процессы в pυ- и Тs- диаграммах, нанести также изотерму и адиабату расширения, проходящие через точку 2.
Данные для решения задачи выбрать из таблицы 1
Т а б л и ц а 1
Последн. цифра шифра
m1,кг
m2, кг
ρ=V2/V1
n
δ=V3/V2
3 5 15 5 1,35 5,5
П р и м е ч а н и е. Теплоемкость газов N2 и H2 принять зависящими от температуры, их численные значения выбрать из таблицы в приложении.
Решение:
Масса смеси:
Мсм = mN2 + mH2 = 5 + 15 = 20 кг
Массовый состав смеси:
gN2 = mN2/Mсм = 5/20 = 0,25;
gН2 = mН2/Mсм = 15/20 = 0,75.
Объёмный состав смеси:
rN2 = (gN2/µN2)/(gN2/µN2 + gH2/µH2);
rN2 = (0,25/28)/(0,25/28 + 0,75/2) = 0,023;
rH2 = (0,75/2)/(0,25/28 + 0,75/2) = 0,977.
Газовая постоянная смеси:
RCM = 8314/(rN2*µN2 + rH2*µH2) = 8314/(0,023*28 + 0,977*2) = 3200 Дж/(кг*К).
Начальный объём смеси:
V1 = M*RCM*T1/P1 = 20*3200*300/5*106 = 3,84 м3.
Параметры смеси после изобарного расширения:
V2 = 5*V1 = 5*3,84 = 19,2м3; Р2 = Р1 = 5 МПа;
T2 = Р2*V2 /(M*RCM) = 5*106*19,2/(20*3200) = 1500 K.
Параметры смеси после политропного расширения:
V3 = 5,5*V2 = 5,5*19,2 = 105,6м3;
Р3 = Р2*V2n/V3n = 5*(19,2/105,6)1,35 = 0,5 MПа;
T3 = P3*V3/(M*RCM) = 0,5*106*105,6/1(20*3200) = 825 K.
Величина работы и теплоты, участвующих в процессах, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии смеси в каждом процессе:
Процесс 1-2
L1-2 = P1*(V2 – V1) = 5000*(19,2 – 3,84) = - 76800 кДж;
∆U1-2 = M*Cvm*(T2 – T1),
Cvm – удельная массовая теплоёмкость смеси при постоянном объёме в интервале температур t1 – t2,
Cvm = (Cvm|0t2*t2 - Cvm|0t1*t1)/(t2 – t1),
Cvm|0t1 = (gN2*CvmN2|0t1 + gН2*CvmН2|0t1);
Cvm|0t2 = (gN2*CvmN2|0t2 + gН2*CvmН2|0t2);
Cvmi|0t1 - удельная массовая теплоёмкость i-го компонента смеси при постоянном объёме в интервале температур 0 – t1;
Cvmi|0t2 - удельная массовая теплоёмкость i-го компонента смеси при постоянном объёме в интервале температур 0 – t2;
Cvm|0t1 = (0,25*CvmN2|027 + 0,75*CvmН2|027) = (0,25*0,736 + 0,75*10,113) =
= 7,769 кДж/(кг*К);
Cvm|0t2 = (0,25*CvmN2|01227 + 0,75*CvmН2|01227) = (0,25*0,8924 + 0,75*11,246) =
= 8,658 кДж/(кг*К);
Cvm = (8,658*1227 - 7,769*27)/(1227 - 27) = 8,678 кДж/(кг*К);
∆U1-2 = 20*8,678*(1500 – 300) = 208272 кДж;
Q1-2 = M*Cpm*(T2 – T1);
Cpm – удельная массовая теплоёмкость смеси при постоянном давлении в интервале температур t1 – t2,
Cpm = RCM + Cvm = 3,2 + 8,678 = 11,878 кДж/(кг*К);
Q1-2 = 20*11,878*(1500 – 300) = 285072 кДж;
∆S1-2 = M*Cpm*ln(T2/T1) = 20*11,878*ln(1500/300) = 382 кДж/К;
∆H1-2 = Q1-2 = 285072 кДж.
Процесс 2-3
L2-3 =[M*R/(n – 1)]*(T2 – T3) = [20*3,2/(1,35 – 1)]*(1500 - 835) = 121600кДж.
Q2-3 = [(k – n)/(k – 1)]*L2-3;
k – показатель адиабаты, k = Cpm/Cvm;
Cvm – удельная массовая теплоёмкость смеси при постоянном объёме в интервале темпе...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
11 января 2018
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Смесь состоящая из m1 кг азота и m2 кг водорода имея начальные параметры давление p1=5 MПа и температуру t1=270C.docx
2018-01-14 17:03
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Все пожелания были выполнены правильно и в срок. Автор меня не подвел, за что ему огромное спасибо.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
