Zadanie 1
Jaka ilość ciepła wydzieli się przy spalaniu 1 kg węgla na tlenek węgla w temperaturze 1000oC?
Standardowa entalpia tworzenia CO wynosi -110 669,8 J/mol. Molowe pojemności cieplne są następujące:
Cp = 11,189 + 10,955·10-3·T [J/mol·K]
C (grafit)
Cp = 25,76 + 12,997·10-3·T [J/mol·K]
O2(g)
Cp = 26,900 + 6,976·10-3·Tð  0,821·10-6·T2 [J/mol·K]
CO(g)
Zadanie 2
Stopiona siarka ma temperaturę 140oC i ciepło właściwe równe 0,67 kJ/(kg"deg). W procesie jej spalania
zużywa się 6 m3 powietrza o temperaturze 100oC. Ciepło właściwe powietrza w tych warunkach wynosi 1,3
kJ/(m3"deg). Gazy spalinowe zawierają 0,7 m3 SO , 0,56 m3 O , 4,73 m3 N , ogrzane są do 500oC, a ciepło
2 2 2
właściwe poszczególnych składników wynosi: SO  2,130 kJ/(m3"deg), O  1,400 kJ/(m3"deg), N  1,330
2 2 2
kJ/(m3"deg). Obliczyć ilość ciepła, jaka pozostaje do wykorzystania, jeżeli ciepło spalania siarki jest równe
9300 kJ/kg.
Zadanie 3
Wyznaczyć końcową temperaturę procesu neutralizacji 200 kg 20% H SO przy pomocy 300 kg 12%
mas 2 4 mas
NaOH przyjmując początkową temperaturę reagentów jako 25oC, a straty ciepła to 10% ciepła reakcji.
Średnie ciepła właściwe:
C = 0,967 kJ(/kg · oC) C = 1,410 kJ(/kg · oC) M = 142 kg/kmol
Na2SO4 H2SO4 Na2SO4
C = 1,485 kJ(/kg · oC) M = 40 kg/kmol
NaOH NaOH
C = 4,184 kJ(/kg · oC) M = 98 kg/kmol
H2O H2SO4
Zadanie 4
Stopień utlenienia SO do SO wynosi 0,86. Obliczyć jaka byłaby teoretyczna temperatura w strefie reakcji
2 3
jeśli gaz wprowadzany do reaktora ma skład (% obj.):
SO  8
2
O  11
2
N  81
2
Reakcja: SO + ½ O = SO DðHr = - 94400 kJ/kmol
2 2 3
Przyjmujemy, że do reaktora podajemy gaz w ilości 100 m3 w temp. 20oC.
Zadanie 5
Przeprowadzić bilans cieplny aparatu kontaktowego do utleniania amoniaku do tlenku azotu wiedząc, że
skład mieszaniny surowców jest następujący (% ): 6,8 NH , 21,7 O , 71,5 N , a skład produktów (% ):
mas. 3 2 2 mas.
11,8 NO, 5,8 O , 71,6 N , 10,8 H O.
2 2 2
Założenia: spalamy 1220 kg NH , temperatura mieszaniny substratów wynosi 153,5oC, temperatura
3
produktów wynosi 900oC.
Średnie ciepła właściwe w temperaturze 0-250oC wynoszą:
NH 2,27 kJ/(kg · oC) N 1,04 kJ/(kg · oC)
3 2
O 0,95 kJ/(kg · oC)
2
Średnie ciepła właściwe w temperaturze 0-900oC wynoszą:
O 1,02 kJ/(kg · oC) NO 1,06 kJ/(kg · oC)
2
H O 2,11 kJ/(kg · oC) N 1,11 kJ/(kg · oC)
2 2