Zestaw VI

I Zasada Termodynamiki – Bilans energii

1. Roztwór gazów doskonałych o stosunku k=1,5 podlega w układzie zamkniętym

przemianie bez tarcia opisanej prostoliniową zależnością p(V). Parametry gazu
p

1

=0,50 MPa, p

2

=0,20 MPa, V

1

=0,10 m

3

,

V

2

=0,50 m

3

. Oblicz ilość ciepła

doprowadzonego do gazu.

2. Zbiornik A iB zawierające różne gazy połączono wspólnym przewodem, dzięki czemu

nastąpiło wyrównanie parametrów gazu. Początkowe udziały molowe i parametry
gazu w zbiorniku A: 28% CO, 4% CH

4

, 12% H

2

, 3% CO

2

, 53% N

2

, V

A

=150 m

3

,

T

A1

=350 K, p

A1

=0,16 MPa; w zbiorniku B: 42% CO, 50% H

2

, 5% CO

2

, 3% N

2

,

T

B1

=400 K, p

B1

=0,12 MPa. Po zmieszaniu stwierdzono udział molowy 35% H

2

oraz

T

2

=370 K. Traktując gazy jak doskonałe oblicz końcowe ciśnienie gazu oraz ilość

ciepła, które odpłynęła do otoczenia.

3. Schładzanie spali od temperatury T

1

=800 K do T

2

= 600K odbywa się przez

doprowadzenie do nich powietrza z otoczenia o temperaturze T

p

=290 K. Skład

gorących spalin: 4% O

2

, 6% H

2

O, 14% CO

2

, 76% N

2

. Przyjmując, że ciepło

odpływające przez ściany kanału spalinowego stanowi 4% entalpii spalin gorących,
oblicz ilość doprowadzonego powietrza na jednostkę ilości spalin gorących oraz ilość
doprowadzonego powietrza na jednostkę ilości spalin chłodzonych. Gazy należy
traktować jako doskonałe.

4. W zaizolowanym zbiorniku o objętości V=3 m

3

znajduje się wodór parametrach

p

1

=0,2 MPa, T

1

=300K. Do zbiornika doprowadzono 5,2 kg metanu z przewodu, w

którym temperatura T

2

=400 K. Traktując gazy jako doskonałe oblicz końcowe

parametry w zbiorniku.