114

,3

Dane dla tlenku węgla: a = 1,721 -10⁶ N‘m⁴-K°’⁵*kmol ²;

b = 0,0274 m³-kmor¹

c_p [ kJ * kmol

*K

-¹] = 30,89 - 12,86 —+ 27,74    ~ 12,73

^J    1000 l 1000 J 1 1000

gdzie T[K].

Oba powyższe wielomiany są poprawne przy ciśnieniu 0,1 MPa. Odpowiedź Na rys. 4.4-4.6 zestawiono obliczone wartości.

Zadanie 4.2.7

Tlen w temperaturze 300 K i pod ciśnieniem 15 MPa ma objętość właściwą wyznaczoną z równania Van der Waalsa równą 0,1496 m³/kmol. Obliczyć, jaka jest w tych warunkach różnica c_p-c_v. Parametry krytyczne dla tlenu wynoszą: 154,8 K i 5,08 MPa.

Odpowiedź: 1,846 B, gdzie B — uniwersalna stała gazowa.

Zadanie 4.2.8

Obliczyć pracę oraz sprawność teoretyczną obiegu składającego się z izo-bary dwukrotnie zmniejszającej początkową objętość, izochory, której końcowa temperatura osiąga wartość temperatury początkowej, oraz izotermy zamykającej obieg. Czynnikiem roboczym jest 0,1 kmola tlenku węgla o równaniu stanu Van der Waalsa ze współczynnikami: a - 0,143-10⁶ N*m⁴/kmol² oraz b — 0,04 m³/kmol. Początkowe parametry gazu wynoszą: objętość właściwa 5 mVkmoI, temperatura 300 K. Założyć, że w rozpatrywanym przedziale temperatur i ciśnień ciepło właściwe przy stałej objętości jest stałe i wynosi 20,79 kJ/(kmol*K).

Odpowiedź: 47,77 kJ; 10%.

Zadanie 4.2.9

Obliczyć prędkość dźwięku dla argonu Ar, tlenku węgla CO i metanu CH₄, w zakresie ciśnień 0,1 MPa-20 MPa, dla temperatury 400 K, wiedząc, że parametry termodynamiczne gazów są związane równaniem Redlich-Kwon-ga. Wszystkie wartości stałych korelacyjnych podano w Przykładzie 4.2.5 i Zadaniu 4.2.7.

Odpowiedź:

W obliczeniach wykorzystano wyniki Przykładu 4.2.5 i Zadania 4.2.6. Wyniki obliczeń przedstawiono na rys. 4,7.

Zadanie 4.2.10

Korzystając z wykresu zależności współczynnika ściśliwości od parametrów zredukowanych (metoda stanów odpowiednich), obliczyć objętość zbiornika zawierającego 0,625 kmola metanu w temperaturze 70°C pod ciśnieniem