Zadania z termodynamiki procesowej i technicznej dla II r.

Studium inżynierskie. Kierunek Inżynieria chemiczna i procesowa,

Semestr zimowy 2013/14.

Zestaw 1

Zad. 1.

Zmierzona manometrem rtęciowym różnica ciśnień między ciśnieniem gazu w

zbiorniku a ciśnieniem atmosferycznym wyniosła 955 mmHg. Jednocześnie zmierzone
barometrem ciśnienie atmosferyczne wyniosło 1025hPa. Należy obliczyć absolutne ciśnienie
gazu w zbiorniku i wyrazić je w: Pa, hPa, MPa, bar i mm Hg (Tr).

Zad. 2.

5 kg lodu (H

2

O) należy podgrzać od temperatury -30 ºC do temperatury wrzenia

(100 ºC) oraz odparować pod ciśnieniem 1 bara. Następnie parę trzeba podgrzać pod stałym
ciśnieniem do temperatury 500 K. Należy obliczyć potrzebną ilość ciepła oraz wyrazić ją w J,
kJ, MJ, kcal oraz kWh. Założyć że:
- średnie ciepło właściwe lodu wynosi 2.1 kJ/(kg K)
- średnie ciepło właściwe ciekłej wody wynosi 75.5 kJ/(kmol K)
- średnie ciepło właściwe pary wodnej wynosi 10.8 kcal/(kmol K)
- ciepło topnienia lodu wynosi 333.7 kJ/kg
- ciepło parowania wody wynosi 40.65 MJ/kmol.

Zad. 3.

W zbiorniku o objętości 5 m

3

znajduje się gazowy wodór o temperaturze 30 ºC pod

ciśnieniem (absolutnym) 2 bary. Zakładając że gaz jest doskonały należy obliczyć:

a. masę wodoru w kg,
b. liczność wodoru w molach i kmolach,
c. gęstość wodoru w kg/m

3

,

d. masową objętość właściwą wodoru w m

3

/kg,

e. molową objętość właściwą wodoru w m

3

/kmol.

Zad. 4.

W zbiorniku o objętości 20 tys. m

3

znajduje się gaz ziemny w temperaturze 20 ºC pod

ciśnieniem 10 MPa. Zakładając że gaz jest czystym metanem CH

4

obliczyć: energię

wewnętrzną U, entalię H, entropię S, energię swobodną A i entalpię swobodną G. Właściwa
energia wewnętrzna metanu w podanych warunkach wynosi u = 10.695 MJ/kmol, właściwa
entropia wynosi s =4.0 kJ/(kg K). Założyć że gaz zachowuje się jak gaz doskonały.