Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Тема 9. Статистичні розподіли та явища перенесення в газах




ЗАДАЧІ

 

8.1. У двох газових балонах автомобіля міститься пальне для двигуна під тиском р1=20,26 МПа. Місткість кожного балона V=0,08 м3. Яка маса ∆m газу була витрачена за час поїздок, якщо тиск у балонах знизився до р2=10,13 МПа? Газ перебуває при температурі t0=0°С. Густина газу при цій же температурі і тиску р0=1,013·105 Па дорівнює ρ=0,6 кг/м3. (9,6 кг)

8.2. Стінки балона, що місить m1=1,5 кг азоту, руйнуються при температурі t1=300°С. Яку масу m2 водню можна зберігати в цьому балоні при температурі t2=25°С і запасі міцності n=8? (26 г)

8.3. Між віконними рамами площею S=2 м2 і відстанню між рамами L=0,1 м є повітря масою m=1,5 кг при тиску р=100 кПа. Визначити середню квадратичну швидкість молекул повітря, густину газу і кількість молекул повітря в об'ємі між рамами.
(200 м/с;7,5 кг/м3; 3,1 · 1025)

8.4. У балоні об'ємом V=50 л міститься кисень під тиском
р1=14,5 МПа при температурі t1=77°С. Під час роботи газозварювального апарата частину кисню було витрачено і тиск знизився до р2=11,2 МПа, а температура до t2=7°С. Яка маса використаного кисню? (1,92 кг )

8.5. У балоні об'ємом V=60 л міститься кисень під тиском
р=80 атм за температури t=17°С. Пальник газозварювального апарата споживає за час τ=1 год кисень масою т=4 кг. На який час горіння вистачить кисню в балоні? (95,6 хв)

8.6. У кімнаті об'ємом V1=50 м3 тиск повітря р1=120 кПа за температури t1=22°С. У коридорі об'ємом V2=20 м3 тиск повітря
р2=100 кПа за температури t2=18°С. Кімната і коридор теплоізольовані від навколишнього середовища. Який тиск і температура будуть у кімнаті і у коридорі, після того як прочинити двері з коридору до кімнати? (114,3 кПа; 21°С)

8.7. У кімнаті з розмірами4 5 3 м3 температура повітря
t1=27°С, а його тиск дорівнює нормальному атмосферному тиску. У кімнаті з розмірами 3 5 3 м3 повітря за того тиску має температуру t2=21°С. Якою стане температура повітря в кімнатах, після відчинити двері між кімнатами? Кімнати теплоізольовані від навколишнього середовища. (24,4°С)

8.8. У колбі місткістю V=0,5 л знаходиться кисень за нормальних умов. Визначити середню енергію поступального руху всіх молекул, що знаходяться у колбі. (75,9 Дж)

8.9. Визначити число молекул ртуті, що містяться у забрудненому ртуттю повітрі приміщення об’ємом V=50 м3 при температурі t=20°С, якщо тиск насиченої пари ртуті при цій температурі дорівнює р=0,13 Па. (1,61·1021)

8.10. Компресор, який забезпечує роботу відбійних молотів, за один хід поршня засмоктуєповітря об'ємомV1=4 л за нормального атмосферного тиску і температури t1=7°С та нагнітає його до резервуару об'ємом V2=60 л, де підтримується температура
t2=27°С. Тиск повітря в резервуарі спочатку дорівнював атмосферному, а після роботи компресора збільшився в п=3 рази. Скільки накачувань зробив компресор? (28)

8.11. Компресор подає щохвилини повітря об'ємом V1=9 л з температурою t1=15°С і тиском р1=80 кПа до резервуара об'ємом V2=80 л. Температура повітря в резервуарі t2=47°С. За час роботи компресора в резервуарі створюється тиск р2=5·105 Па. Перед заповненням резервуар був з'єднаний з атмосферою (ра =105 Па). Який час працював компресор? (40 хв)

8.12. В газопроводі тече газ метан СН4 під тиском р=5 ·105 Па при температурі t=17°С. Площа поперечного перерізу груби
S=6 см2. За час τ=5 хв протікає маса m=2,5 кг газу. Яка середня швидкість руху газу по трубі? (4,2 м/с)

8.13. У балоні міститься суміш метану СН4 масою m1=32 г і пропану С3Н8 масою m2=44 г за температури t=7°С і загального тиску р=186 кПа. Визначити сумарну густину суміші. (2,03 кг/м3)

8.14. Суміш метану СН4 і етану С2Н6 масою т=0,3 кг займає об'єм V=49,8 л і перебуває за температури t=27°С та тиску
р=900 кПа. Визначити масові частки обох газів. (91,41%; 8,59%)

8.15. Природний газ складається із метану СН4, об'ємна частка якого φ1=96,6%, етану С2Н6 з φ2=0,8%, пропану С3Н8 з φ3=0,3%, Н-бутану С4Н10 з φ4=0,8%, вуглекислого газу СО2 з φ5=0,5% і азоту N2 з φ6=1%. Температура газу t=15°С, а тиск р=105 Па. Визначити густину природного газу. (0,719 кг/м3).

8.16. Природний газ складається із метану СН4, об'ємна частка якого φ1=96,6%, етану С2Н6 з φ2=0,8%, пропану С3Н8 з φ3=0,3%, Н-бутану С4Н10 з φ4=0,8%, вуглекислого газу СО2 з φ5=0,5% і азоту N2 з φ6=1%. Визначити молярну масу природного газу.
(0,016 кг/моль)

8.17. У балоні є ідеальний газ, густина якого ρ=0,4 кг/м3 і тиск р=25 кПа. Визначити середню арифметичну швидкість молекул газу. (399 м/с)

8.18. У балоні є ідеальний газ, густина якого ρ=0,4 кг/м3 і тиск р=25 кПа. Визначити найбільш ймовірну швидкість молекул газу. (353,6 м/с)

8.19. Середня квадратична швидкість молекул кисню більша від їх найбільш ймовірної швидкості на ∆υ=100 м/с. Визначити температуру Т газу. (381 К)

Формула Назва формули Позначення
       
  Функція розподілу Максвелла f () - функція Максвелла; ∆ N - число молекул, швидкості яких лежать в інтервалі від до ; N - повне число молекул
  Закон Максвелла для розподілу молекул ідеального газу за швидкостями m 0 - маса молекули; k - стала Больцмана; Т - абсолютна температура газу
  Барометрична формула p -тиск повітря на висоті h; p 0 - тиск повітря на поверхні Землі; М - молярна маса повітря; R - універсальна газова стала; g - прискорення вільного падіння Т - абсолютна температура повітря
  ,     де Закон Больцмана для розподілу частинок у зовнішньому потенціальному полі n -концентрація частинок (молекул) на висоті h; n 0 - концентрація частинок на нульовому рівні; εр - потенціальна енергія частинки
       
  Ефективний переріз молекули - ефективний діаметр молекули
  Середнє число зіткнень молекули за одиницю часу -концентрація молекул; - середня арифметична швидкість молекули
  Число зіткнень усіх молекул в одиниці об’єму за одиницю часу - середнє число зіткнень молекули за одиницю часу
  Середня довжина вільного пробігу молекули  
  Закон Фіка для дифузії m - маса, що переноситься при дифузії за час ; - коефіцієнт дифузії; - градієнт густини в напрямку, перпендикулярному до площадки
  Коефіцієнт дифузії - середня довжина вільного пробігу молекули; - середня арифметична швидкість молекули
       
  Закон Ньютона для внутрішнього тертя (в’язкості) - сила внутрішнього тертя; - коефіцієнт внутрішнього тертя (динамічна в’язкість) - градієнт швидкості в напрямку, перпендикулярному до напрямку руху шарів газу; - площа дотику шарів газу
  Коефіцієнт внутрішнього тертя (динамічна в’язкість) - густина газу
  Закон Фур’є для теплопровідності - кількість теплоти, що передається при теплопровідності за час ; - коефіцієнт теплопровідності; - градієнт температури в напрямку, перпендикулярному до площадки
  Коефіцієнт теплопровідності - питома теплоємність газу при сталому об’ємі
  ; Зв'язок між коефіцієнтами перенесення  



Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-23; Просмотров: 814; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.