Создан заказ №868178
10 декабря 2015
866782 21 декабря 2015 7 0 5 1 первая цифра-7вторая-0третья-5четвертая-1 Задание Газовая трехкомпонентная смесь
Как заказчик описал требования к работе:
7.0.5.1
первая цифра-7
вторая-0
третья-5
четвертая-1
Фрагмент выполненной работы:
866782
21 декабря 2015
7.0.5.1 первая цифра-7вторая-0третья-5четвертая-1
Задание
Газовая трехкомпонентная смесь, имеющая состав: m1, m2, m3, (в кг), совершает в тепловом двигателе круговой процесс (цикл) по преобразованию теплоты в механическую работу. Ряд значений параметров состояния смеси в отдельных точках цикла задан таблично (табл. 1, 2, 3, 4).
СОСТАВ ГАЗОВОЙ СМЕСИ Таблица 1
Первая цифра шифра задания Компоненты смеси m, кг
О2
N2 СО СО2
Воздух Н2О
0 7 2 5 3 - - -
ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ (т.1 и т.5) Таблица 2
Вторая цифра шифра задания Р1, бар Т1, К Р5, бар Т5, К
0 4 1,4 370 4,8 -
ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ (т.2 и т.3) Таблица 3
Третья цифра шифра задания Р2, бар Т2, К Р3, бар Т3, К
3 5 - 520 11,7 610
ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ (т.4) Таблица 4
Четвертая цифра шифра задания Т4, °К V4
1 8 935 -
В цикле предполагается что процессы:
(2—3), (5—1) — изохорные;
(3—4) — изобарный;
(1—2), (4—5) — политропные;
Однако, при соответствующих значениях показателях политропы “n” (определяемое расчетом), в частном случае, эти процессы могут оказаться изотермическими или адиабатными.
Если по условиям варианта Р2 = Р3 или Р5 = Р1, то в цикле отсутствуют, соответственно, процессы (2—3), (5—1).
Требуется выполнить.
1. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Провести расчет газовой смеси:
определить состав газовой смеси в массовых долях;
определить удельную газовую постоянную смеси и состав смеси в объемных долях;
определить «кажущуюся» молекулярную массу смеси через массовые и объемные доли;
определить плотность и удельный объем смеси при нормальных физических условиях.
Провести расчет термодинамических процессов, составляющих термодинамический цикл:
определить параметры состояния газовой смеси (P, v, T) в характерных точках цикла и показатель политропы процессов, составляющих цикл;
определить процессные теплоемкости (Cp и Cv) газовой смеси и показатель адиабаты k;
определить изменение внутренней энергии u, энтальпии h, и энтропии s в процессах, составляющих цикл;
построить цикл в координатах P − v; T – s;
определить количество работы изменения объема l, совершаемой в каждом из процессов, составляющих цикл;
определить количество тепла q, подводимое (отводимое) в каждом из процессов, составляющих цикл.
Провести расчет термодинамического цикла в целом:
определить количество тепла q1 , подводимое в цикле;
определить количество тепла q2 , отводимое в цикле;
определить полезную работу lц и его термический кпд – ηt.
определить термический кпд цикла Карно (ηtк) в интервале температур цикла.
Все результаты расчетов представить в табличной форме (табл. 5, 6, 7).
Решение:
Молярная масса газа
Кислород µ1 = 16*2 = 32 кг/кмоль;
Азот µ2 = 14*2 = 28 кг/кмоль;
Окись углерода µ3 = 12 + 16 = 28 кг/кмоль.
Определим массовый состав смеси
g1 = m1/(m1+m2+m3) = 2/(2+5+3) =0,2;
g2 = m2/(m1+m2+m3) = 5/(2+5+3) =0,5;
g3 = m3/(m1+m2+m3) = 3/(2+5+3) =0,3.
Вычислим газовые постоянные компонентов, используя значение универсальной газовой постоянной R = 8,314 кДж/(кмоль*К):
R1 = R/ µ1 = 8,314 / 32 = 0,2598 кДж/(кг*К);
R2 = R/ µ2 = 8,314 / 28 = 0,2969 кДж/(кг*К);
R3 = R/ µ3 = 8,314 / 28 = 0,2969 кДж/(кг*К).
Определим удельную газовую постоянную смеси
Rсм = R1*g1 + R2*g2 + R3*g3 =0,2598 *0,2 +0,2969*0,5+ 0,2969*0,5 =
0,2895 кДж/(кг*К).
Объемная доля, выраженная через массовую долю
r1 = (g1/µ1)/(g1/µ1+g2/µ2+g3/µ3) = (0,2/32)/ (0,2/32+0,5/ 28+0,3/28) = 0,1794;
r2 = (g2/µ2)/(g1/µ1+g2/µ2+g3/µ3) = (0,5/28)/ (0,2/32+0,5/ 28+0,3/28) = 0,5129;
r3 = (g3/µ3)/(g1/µ1+g2/µ2+g3/µ3) = (0,3/28)/ (0,2/32+0,5/ 28+0,3/28) = 0,3077.
Определим «кажущуюся» молекулярную массу смеси через массовые и объемные доли:
µсм = 1/(g1/µ1+g2/µ2+g3/µ3) = 1 / (0,2/32+0,5/ 28+0,3/28) = 28,72 кг/кмоль.
или
µсм= r 1*µ1+ r2*µ2+ r3*µ3 = 0,1794* 32 +0,5129 * 28 +0,3077* 28 =28,72 кг/кмоль.
Определим плотность и удельный объем смеси при нормальных физических условиях:
Нормальные физические условия: Р0 = 760 мм рт.ст. = 101300 Па, t0 = 0°C или Т0 = 273К.
Тогда
v0 = (Rсм*Т0)/ Р0=(0,2895*273*1000)/ 101300 = 0,78 м3/кг;
ρ0 = 1/ v0 = 1/ 0,78 = 1,281 кг/м3.
Если смесь состоит из идеальных газов, то для нее справедливы все соотношения, полученные для однородного идеального газа.
Уравнение состояния идеального газа для 1 кг смеси
.
Тогда на основании данных табл. 1 определим параметры в точках 1 и 5.
Значение удельного объема в точке 1
v1 = (Rсм*T1) /P1 =0,312* 370*1000/140000= 0,8246 м3/кг.
Процесс ( 5 – 1) - изохорный v1=v5 . Температура в точке 5
T5 = P5* v5 / Rсм = 480000*0,8246/0,312*1000 = 1268,6 К.\
Процесс (2—3) — изохорный. Тогда
v2 = v3 = 0,15094 м3/кг.
Значение давления в точке 2
P2 = (Rсм*T2) / v2 = 0,2895 *520*1000/ 0,1509 = 997350 Па ,
или P2 = 9, 97 бар.
Процесс (3—4) — изобарный. Тогда давление в точке 4 равно давлению в точке 3 - Р3 = Р4 = 11,7 бар.
v4 = (Rсм*T4) / Р4 = 0,2895* 935*1000/ 1170000 = 0,2314 м3/кг ...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
20 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
11 декабря 2015
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
866782
21 декабря 2015
7 0 5 1 первая цифра-7вторая-0третья-5четвертая-1
Задание
Газовая трехкомпонентная смесь.jpg
2021-03-17 13:16
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.1
Положительно
Довольна работой автора. Задача принята без замечаний. Огромное спасибо автору. Рекомендую.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
