zestaw2 (1)

Termodynamika chemiczna i techniczna — kolokwium zaliczeniowe - 16 01 2008

Zestaw II

I. W prawo bieżnym obiegu Carnot'a w którym bierze udział 1 kg powietrza, temperatura i objętość właściwa czynnika na końcu izotermicznego sprężania wynoszą 300 K i 0,8 m³/kg. Objętość właściwa czynnika w tym punkcie obiegu jest równa 1/3 objętości właściwej przy końcu adiabatycznego rozprężania. Sprawność obiegu wynosi 0.SS. Obliczyć pracę poszczególnych przemian, wyspecyfikować ilość ciepła zamienionego na pracę użyteczną oraz ilość ciepła oddanego w chłodnicy.. Obliczyć objętość i ciśnienie czynnika na początku izotermicznego rozprężania. Założyć, że powietrze jest gazem doskonałym. Naszkicować obieg w układzie p-v i T - S Ripo* =287 J/kg.K, tc = 1.4.

II.    Obliczyć współczynnik aktywności ciśnieniowej i aktywność ciśnieniową amoniaku znajdującego się w temp. 297°C i pod ciśnieniem 22,6 MPa. Parametry krytyczne amoniaku: Tb =405,6 K, pkr = 11,3 MPa. W obliczeniach zastosować:

a)    równanie wirialne, Bnh3 = - 83*10"⁶ m³/mol w temp 570 K.

b)    równanie Berthelota(pu = RT[l+9p^l28T,(l-6/Tr)

III.    Obliczyć standardowy potencjał termodynamiczny Gibbsa dla reakcji

CaC03 = CaO + CO2 w temperaturze 1130 K, jeżeli prężność CO2 powstałego wskutek dysocjacji CaC03 w tej temperaturze wynosi 5.6 .10⁴ Pa. Przyjąć <p cm ⁼4, p^e = 0.1 MPa

Pytania

1.    Reakcja 2NOC1 = 2 NO + CI2 biegnie w fazie gazowej. Zwiększenie ciśnienia w układzie reagującym spowoduje; a) zwiększenie stałej równowagi reakcji Kap b)zmniejszenie,

V>nie wpłynicna wartość stałej równowagi?, p *p^D^

2.    Sformułować twierdzenie Carnot.

3.    Naszkicować schematycznie przepływ ciepła w chłodziarce i pompie ciepła.

4.    Wykazać, że w procesie dławienia adiabatyczno-izoentalpowego gazu doskonałego pomimo niezmienności entalpii układ traci zdolność do wykonania pracy użytecznej.

5.    Podać definicję potencjału chemicznego- matematyczną i słowną.

6.    Naszkicować wykres ilustrujący jak stała równowagi reakcji chemicznej zależy od temperatury?

7.    Obliczyć indywidualną stałą gazową dla tlenu.

8.    Współczynnik ściśliwości gazów jest funkcją: a) wyłącznie temperatury, b) wyłącznie ciśnienialcjtemperaturyT ciśnienia?!

9.    W opisie gazów rzeczywistych z wykorzystaniem zasady stanów odpowiadających sobie posługujemy się parametrami takimi jak: a)temperatura i ciśnienie krytyczne czynnika, b) temperatura i ciśnienie czynnika,[c) temperatura i ciśnienie zredukowane czynnika? \