IMG 30

i

T

rozwiązać.    l»» -Mci kilon.ol, CO,

z odpowiedniej pasu./ równam. Cl.pnyn.na WJ.kony.ttmy równanie, w którym wy. "1S- dla pnczalkowai,.. ...mu B^u w cylindra:

_PlV,*n,(lkR)T,    (a)

Równanie Clapcyrona dla końcowego stanu gazu w cylindrze:

p₂V₃ «n₃(\iR)T₂    (b)

Z równań (.1) i (b) wyznaczamy ilość gazu w stanic początkowym n, i końcowym zmiana ilości C0₂ którą należy wyznaczyć, stanowi równicę między stanem 2 i 1:

^(c)

Do równania (c) należy wprowadzić odpowiednie wartości poszczególnych wielkości.

Ciśnienie:p = Po+p„', ciśnienie atmosferycznep₀ = 1 bar = I0⁵ Fa = 0,1 MPa.

Zatem:

p, = 0,1+1,40, pi = 1,50 MPa. p₂ = 0.1+1,65, p, = 1.75 MPa.

Temperatura: J = 273,15 + r. zatem:

T, = 273.15+27, 7} = 300,15 K,

7\ = 273.15-23. T₂ = 250,15 K.

Objętość gazu w stanie początkowym wynosi:

„ * 0.60²

^--4--1770. V) =0,5m³.

i. ._yi. 0.250

Wartości te wstuwiumy do równania (c): A/i = /i₂ — n,

mania (c):

( 1.75 10⁶ -0,250 1. S0 10⁶ 0.500 *—

[-2ŚUTS ³⁰⁰'¹⁵    i®³¹ •

An = n₂ - n, = -0.0902 kmol.

Znak „minus" przy An oznacza, że guz został pobrany z układu. Odprowadź© z cylindra masa C0₂ (dla p_CC() = 44 kg/kmol) wynika z zależności (2. ).

AA/ = p • A/i,

AA/ = 44 0,0902, AA/ = 3.969 kg.

Przykład 3.7

W elastycznym zbiorniku w kształci kuli znajduje się azot N₂. Początkowy promień kuli r_t = 0,5 m. Temperatura azotu w zbiorniku jest równa temperaturze otoczenia i wynosi t₀- r₇ = 22°C. Ciśnienie odczytane z manometru ma wartość p_mj - 0.74 MPa. Do zbiornika doprowadzono pewną ilość azotu, w wyniku czego promień zbiornika zwiększy! się do r₂ = 0,75 m, ciśnienie wskazywane na manometrze ma wartość Pm2 = MO MPa, natomiast temperatura wzrosła o AT - 25 K.. Ile azotu doprowadzono do zbiornika'³ Ciśnienie otoczenia ma wartość p₀ = 1 bar.

ROZWIĄZANIE

Ilość azotu doprowadzona do zbiornika zostanie wyznaczona z równania Clapeyro-ii.i zapisanego dla stanu początkowego i końcowego w zbiorniku.

Równanie Clapcyrona dla początkowego stanu gazu w zbiorniku:

Pt V, - MjRTj

Równanie Clapeyrona dla końcowego stanu gazu w zbiorniku:

p₂V₂ = M ₂ RT₂

(•O

(»>)

M ikłśr.^WM^an/^{J) 1 (b) wyznaczam}y ^masS gazu w stanie początkowym M, 1 końcowym 'lośct N₂ doprowadzona do zbiomtka stanowi różnicę między stanem 2 i l:

AA/ =M₂-M, =

E^2__PjYj_ )!

^t2 t, \n

(o)

kości^D° ^r°^{Wnan,a (C) nalezy Wprowadzić} odpowiednie wartości poszczególnych w,cl