91320

Zad. 9

Traktując tlen jako:

a)    2-atomowy gaz doskonały-obliczyć ilość ciepła Q,.₂ potrzebną do ogrzania w stałej objętości 3 kmol 0> od 4°C do 18°C.

b)    gaz półdoskonaly-obliczyć ilość ciepła potrzebną do ogrzania pod stałym ciśnieniem 5 kmol tlenu od

^{300 Kdo700 K}- <**.|r-    _K)- <**.\r-21X5%^,_K)-

Odp. a) Q, 2=873.6 kJ; b) Q, >=62442.5 U.

Średnie ciepło właściwe, ciepło przemiany ciał o zmiennym cieple właściwym

Zad.10

K)'

Obliczyć ilość ciepła Q/._: potrzebną do ogrzania 600 kg stali od 300°C do 500°C.

^-544^.*,-

Odp. Q,.y=7I 940 kJ.

Zad.II

Zależność średniej właściwej pojemności cieplnej przy stałym ciśnieniu od temperatury dla azotu w zakresie

od 0°C do I500‘XT jest opisana równaniem:    r _ 1.(132+0.00008955 i :

%

(kg ■ K)

Posługując się tą zależnością

obliczyć ilość ciepła (?/.;. juką należy doprowadzić do 5 kg azotu, aby ogrzać go przy stałym ciśnieniu od 200°C do 800°C. Ile wynosi średnia właściwa pojemność cieplna w przypadku stałego ciśnienia azotu w tym zakresie temperatur?

Odp. Q,.>=3364,5 kJ; c|“° /. 122 U (kg-K).

Zad.12

W zbiorniku zamkniętym o obj. 10 m³ znajduje się azot o parametrach: /;=0.l MPu. 7,=300 K. A/._v>=28kg/kmol. Wewnątrz zbiornika zainstalowano grzejnik elektryczny o mocy 8 kW. Po włączeniu grzejnika temperatura azotu wzrosła do 7_:=800 K. Obliczyć ilość ciepła pobranego przez azot i czas. po jakim temperatura gazu wzrasta do T> (czas ogrzewania) traktując azot jako:

a)    gaz doskonały.

b)    gaz półdoskonaly.

Mc.\X* = 20.767 %_m0(. _Ky Mc.C’* = 21.34 %,_no) . _Ky

Straty ciepła do otoczenia wynoszą £_s = 15% mocy grzejnika.

Odp. a) Q, :=4I60 U. v=6I2s; b) Q,.>=4346.76 kJ. T*63Xs.

Ciepło właściwe roztworu gazów

Zad.13

Traktując hel i tlen jako gazy doskonale obliczyć ciepło właściwe pod stałym ciśnieniem roztworu gazów o składzie masowym: gn, = 0.4; g₀2 - 0.6.

Odp. c_p=2625 J/(kg K).

Zad.14

Traktując dwutlenek węgla, tlenek węgla i azot jako gazy półdoskonałe obliczyć kilomolowc średnie ciepło właściwe w stałej objętości gazów spalinowych o składzie objętościowym: r_Co2 = 15 %. rco = 9 %. ry» = 76 %

w zakresie temperatur od 0 K do 2000 K. (4/.. \ I-'«»* _ a-> n»kJ/    . (u_c ) I³⁰®* - ->4 s\\kJ/    ,

^yMC' ^fco, |«    - ⁴-^,HS /(kmol ■ K) '^{i T<} • H" "    ¹ ‘ /(kmol ■ K)

(*fc_r)„_i|r‘ = 24.l29%_no,._JC).

Odp. (Mc_r)=26,847 U/(kmol K).

Pierw sza zasada termodynamiki

Zad.15

Obliczyć pracę bezwzględną w układzie zamkniętym, którego energia wewnętrzna uległa zmianie z U_t = 5000 kJ do Uy = 4000 kJ. jeśli z zew nątrz doprowadzono ciepło Q = 6000 kJ.

Odp. L,.2=7000 kJ.