PRZYKŁADOWE ZADANIA 1 KOLOKWIUM (2)

ZESTAW ZADAŃ DO SAMODZIELNEGO ROZWIĄZANIA PRZED 1-WSZYM KOLOKWIUM ZADANIE 1

W zbiorniku o objętości V = 0,5 nr' znajduje się metan CH₄ o temperaturze początkowej ti =0°C. Następnie zbiornik podgrzano do temp t2 = 60°C. Początkowe ciśnienie metanu równe jest ciśnieniu barometrycznemu i wynosi pb= 0,1 MPa. Masa molowa metanu Mcm = 16 kg/kmol. Obliczyć:

1.    ile gazu uszło przez zawór bezpieczeństwa, który zadziała przy ciśnieniu p_nmax⁼ 0,25 kPa

2.    ciśnienie po ostudzeniu pozostałej ilości gazu do temp. początkowej t3 = t₂ = 0°C.

Odp. I. Arnem = 0,0627 kg;2. p₃ = 82,20 kPa

ZADANIE 2

Komorę o wymiarach 5x7 m i wysokości 2,5 m wypełnia dwutlenek węgla CO2 o temperaturze t = 20°C przy ciśnieniu barometrycznym p_bi = 96,66 kPa. Zachowując tę samą temperaturę w pokoju obliczyć masę CO2, która napłynie do pokoju, jeśli ciśnienie barometryczne wzrośnie do p_b2 = 102 kPa. Masa molowa dwutlenku węgla Mco2 = 44 kg/kmol.

Odp. Am = 8,408 kg

ZADANIE 3

Gęstość mieszaniny gazu składającego się z tlenu i dwutlenku węgla przy ciśnieniu p = 109,3 kPa i temperaturze t = 27°C wynosi p = 0,718 kg/m\ Masy molowe: M₀2 = 32 kg/kmol, Mco2 = 44 kg/kmol.

Obliczyć:

1 udziały masowe i objętościowe składników mieszaniny 2. ciśnienia cząstkowe składników mieszaniny

Odp. 1. gco2 ⁼ 0,6754    IC02 ⁼ 0,6021    Pco2 ⁼ 65,81 kPa

_go2 = 0,3246    r₀₂ = 0,3979    P02 = 43,49 kPa

ZADANIE 4

W mieszaninie azotu z dwutlenkiem węgla znajduje się m_N2 = 12 kg azotu. Zastępcza masa molowa tej mieszaniny wynosi M_m = 38 kg/kmol, a Mn2 = 28 kg/kmol, Mco2 ⁼ 44 kg/kmol. Obliczyć:

1.    udziały masowe składników mieszaniny g_Co2, gN2

2.    masę dwutlenku węgla C0₂ wchodzącą w skład tej mieszaniny

3.    ciśnienie cząstkowe azotu w tej mieszaninie Pn2 , jeżeli ciśnienie bezwzględne mieszaniny wynosi p = 0,13 MPa.

Odp. 1. g_C02 = 0,7237    g₀₂ = 0,2763 2. m_C02 = 31,43 kg 3. p_N2 = 48,75 kPa

ZADANIE 5

Zbiornik o objętości V = 30 m³ zawierający tlen o temperaturze ti = 20°C i ciśnieniu

p, =0,15 MPa podgrzano do temperatury t₂ = 100°C. Obliczyć ilość ciepła dla podgrzania tlenu

Q₀

Odp. Q₀ = 3 070 kJ ZADANIE 6

Obliczyć moc cieplną Q₀ podgrzewacza azotu N₂, jeśli temperatura azotu przed podgrzaniem wynosi ti = 20°C, a po podgrzaniu t₂ = 250°C. Strumień objętości powietrza wynosi V₂ = 15 m³/s (odniesiony do temp. t₂) , a ciśnienie p₂ = pi = 97,33 kPa (proces izobaryczny). Gaz traktować jako doskonały.

Odp. Q₀ = 2 246 kW