Условие задачи
Газовая смесь состоит из 0,5 кг СО2 и 0,6 кг Н2О, находится при температуре 120°С, занимает объем 0,25 м3. Из начального состояния смесь сжимают до 10 бар, температура при этом повышается до 150°С. Затем от смеси при постоянном давлении отводят теплоту в 35 кДж
Требуется:
1. Рассчитать приведённые физические параметры смеси газов: удельную газовую постоянную R, удельную теплоёмкость ср и cV, показатель адиабаты k.
2. Определить параметры состояния рабочего тела: давление, температуру и удельный объѐм в характерных точках процессов.
3. Рассчитать общую работу и теплоту процессов (в абсолютных величинах).
4. Изобразить процессы на термодинамических диаграммах состояния в координатах p-v и T-s, показать на диаграммах работу и теплоту процессов
Ответ
Дано:
mСО2 = 0,5 кг; mН2О = 0,6 кг (водяной пар) ; t1 = 120С, V1= 0,25 м3, p2 = p3 = 10 бар,
t2 = 150С, Q2-3 = 35 кДж.
1. Определение приведенных физических параметров смеси газов.
Масса смеси: m = mСО2 + mН2О = 0,5 + 0,6 = 1,1 кг;
Массовые доли компонентов: gСО2 = mСО2/m = 0,5/1,1 = 0,455;
g Н2О = mН2О /m = 0,6/1,1 = 0,545.
Находим удельные газовые постоянные компонентов смеси:
RСО2 = 189,0 Дж/(кгК); RН2О= 461,6
Согласно формулы удельная газовая постоянная смеси равна:
R = RСО2gСО2 + RН2Оg Н2О = 189,00,455 + 461,60,545 = 337,5 Дж/(кгК).
На основании фор...
