Пример 5. По уравнению Ван-дер-Ваальса вычислить температуру, при которой объём 1 кмоль метана станет равным 2 м3 под давлением 2,0265×106 Па. T - ? Си

Пример 4.

По уравнению Ван-дер-Ваальса вычислить температуру, при которой объём 1 кмоль метана станет равным 2 м³ под давлением 2,0265×10⁶ Па.

T -?	Си
п = 1кмоль V = 2 м^3 P =2, 0265×10^6 Па а = 2,28×10^-1 Дж×м^3/моль в = 4,28×10^-5 м^3/моль	1×10^3моль	Используем уравнение Ван-дер-Вальса (Р + а/Vm^2)(Vm - в) = RT Вначале рассчитали молярный объём. Vm = V/п, необходимые константы а, в возьмём из приложения 1

V_m = 2/1×10³ =2·10³ м³/моль

Выражаем

Определить парциальное давление этилбензола в смеси его с водяным паром на входе в реактор дегидрирования, если на 1 кг этилбензола (С₈Н₁₀) в смеси приходится 2,6 кг воды, температура смеси 605°С, давление 780 мм.рт.ст.

Рэб -?	Си	Решение:
m(эб) = 1кг mв = 2,6 кг tсм = 605°С Рсм = 780мм. рт.ст M(в) = 18×10^-3 кг/моль М(эб) = 106×10^-3 кг/моль	878 К 103991 Па	Задача на определение парциального давления из закона Дальтона.

Решение:

1) Р_i = x_i P_см;

Р_(эб) = x_(эб)× P_см

2) Чтобы определить Р_(эб) необходимо знать молярную долю этилбензола.

х_i = п_i/п_cм; х_эб = п_(эб)/(п_эб + п_в)

3) Определяем количество этилбензола п _эб и количество воды п_в по формуле

п= m/M

п_эб = m_эб/M_эб ; п_в = m_в /M_в

п_эб = 1/106×10 ^-3 =9,34 моль

п_в = 2,6/18×10 ^-3 = 144 моль

x_(эб) = 9,34/(9,34+144) = 6,09×10 ^–2

Р_(эб) =6,09×10 ^-3× 103991 = 6,38×10 ³ Па.

Пример 6.

Определить плотность синтез - газа нижеприведённого состава при 400°С и

Р = 3МПа (Мега Па).

СО – 31,0; Н₂ – 51,5; СО₂ – 15,0; СН₄ = 1,0; N₂ – 1,5; % (об.)

r -?	Си	Плотность определяем по формуле По правилу смешения находим среднюю молярную массу газовой смеси: Мсм = х(СО)×М(СО) + х(Н2)×М(Н2) + М(СО2)×х(СО2) + + х(СН4)×М(СН4) + х(N2)×М(N2) т.к. в газах jI = xi Þ V = п x(CO) = п(CO)/пcм.
φ(CO) = 31% φ (H2) =51,5% φ(CO2) = 15,0% φ(CH4) = 1,0% φ(N2) = 1,5% t = 400°C P = 3МПа R = 8,314 Дж/моль×К	0,31 0,515 0,15 0,01 0,015 673К 3×10^6Па

Решение:

Находим молярные массы веществ:

M(CO) = 28×10^-3 кг/моль; М(H₂) = 2×10^-3 кг/моль; М(CO₂) = 44×10^-3 кг/моль;

М(СH₄) = 16×10^-3 кг/моль; М(N₂) = 28×10^-3 кг/моль.

М = (0,31×28+0,515×2+0,15×44+0,01×16+0,015×28)×10^-3 = 16,89×10^-3 (кг/моль)

r = 3 ×10^-6×16,89×10^-3/(8,314×673) = 9,06 кг/м³

Пример 7.

При какой температуре будет происходить кипение гексана в аппарате, давление которого 600 мм.рт.ст.

Решение:

По диаграмме (см. приложения) находим t_к гексана. Она равна 61°С.

Пример 8.

Динамическая вязкость бензола при нормальной Т_к равна 0,317Па×с, а плотность 815 кг/м³. Какова его кинематическая вязкость.

n -?	n = h/r n = 0,317/815 = 3,89×10^-4 (м^2/с) = 3,89 Ст.
h = 0,317Па×с r = 815 кг/м^3

Пример 9.

Определить какое количество теплоты расходуется для очистки методом перегонки 25 кг сероуглерода СS₂, если t_к = 46,3°С.

Q -?	Cи	1. Используем правило Троутона для определения молярной теплоты испарения. Qm = 89,12 × Тк Qm = 89,12×319,3 =28456 Дж/моль» 28,5 кДж/моль 2. Определяем теплоту испарения Q = n×Qm; n = m/M; n = 25/76×10^–3»329 моль Q = 329×28,5 = 9376,5 кДж» 9,4 МДж
tк = 46,3°С m = 25 кг М (СS2) = 76×10^–3 кг/моль	319,3K

Вопросы для самоконтроля:

1.Проанализируйте и исправьте обнаруженные ошибки:

а) при V = const давление газа обратно пропорционально температуре;

б) при смешении газов свойство смеси определяется как сумма свойств её компонентов.

2.Назовите основные свойства, отличающие реальный газ от идеального.

3.Почему жидкости практически несжимаемы?

4.Почему для поддержания кипения воды необходим постоянный подогрев?

5.В чём состоит основное различие связей в кристаллах ионного и атомного типа.

Дата добавления: 2014-11-18