Energy
education

сайт для тех, кто хочет изучать энергетику

Термодинамика и тепломассообмен

Идеальный газ

Идеальный газ

Идеальный газ - математическая модель газа, в которой предполагается, что потенциальной энергией молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией. Между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги, а время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями.

Примеры решения задач по теме "Теплоемкость газов"

1. Вычислить среднюю массовую теплоемкость при постоянном давлении $С_{рm}$ для СО в интервале температур от $t_1 = 200$ °С до $t_2 = 500$ °С.

2. Найти среднюю массовую теплоемкость при постоянном объеме $С_{vm}$ для воздуха в интервале температур от $t_1 = 400$ °C до $t_2 = 700$ °C.

3. Воздух в количестве $5$ м3 при абсолютном давлении $Р_1 = 0.3$ МПа и температуре $t_1 = 25$ °С нагревается при постоянном давлении до $t_2 = 100$ °С. Определить количество теплоты, подведенной к воздуху.

4. В закрытом сосуде объемом $V = 300$ л находится воздух при абсолютном давлении $Р_1 = 3$ кгс/см2 и температуре $t_1 = 20$ °С. Какое количество теплоты необходимо подвести для того, чтобы температура воздуха поднялась до $t_2 = 120$ °С?

5. Воздух охлаждается от $t_1 = 1000$ °C до $t_2 = 100$ °C в процессе с постоянным давлением. Какое количество теплоты теряет $1$ кг воздуха?

6. Газовая смесь имеет следующий состав по объему: CO = 12 %, O2 = 8 %, H2O = 10 %, N2 = 70 %. Определить для данной смеси среднюю массовую теплоемкость $С_{pm}$ в интервале от $t_1$ до $t_2$ , если смесь нагревается от $t_1 = 100$ °C до $t_2 = 300$ °С.

7. Продукты сгорания топлива поступают в газоход парового котла при температуре газов $t'_г = 1100$ °C и покидают газоход при температуре газов $t''_г = 700$ °C. Объемный состав газов следующий: CO = 11 %, O2 = 6 %, H2O = 10 %, N2 = 73 %. Определить, какое количество теплоты теряет $1$ м3 газовой смеси, взятой при нормальных условиях.

8. Для использования теплоты газов, уходящих из топок паровых котлов, в газоходах последних устанавливают воздухоподогреватели. Пусть известно, что воздух нагревается в воздухоподогревателе от $t'_в=20$ °C до $t''_в= 250$ °C, а продукты сгорания (газы) при этом охлаждаются от $t'_г = 350$ °C до $t''_г = 160$ °С. Объемный состав продуктов сгорания, проходящих через воздухоподогреватель, следующий: CO = 12 %, O2 = 6 %, H2O = 10 %, N2 = 72 %. Принять, что вся теплота, отдаваемая газами, воспринимается воздухом и процесс происходит при неизменном давлении. Определить расход воздуха, приведенный к нормальным условиям $V_{вн}$, если известно, что расход газов $V_{гн} = 66·10^3$ м3н/ч.