Смеси жидкостей, газов и паров

Задачи

Уравнение Менделеева – Клапейрона

Законы идеальных газов

Задачи

6. Манометр, установленный на паровом котле, показывает давление 0,4 МПа. Чему равно давление пара в котле, если барометр показывает 94,4 кПа? Ответ: 0,4944 МПа.

7. Какое давление испытывает водолаз на глубине 30 м ниже уровня моря, если плотность морской воды равна 1080 кг/м³, а давление атмосферного воздуха – 0,1 МПа? Ответ: 417844 Па.

8. Для определения уровня жидкого топлива в цистерне в нее помещен воздушный колокол (рис.1). Воздух в этом воздушном колоколе, сжимаясь столбом топлива, передает давление манометру. Какова должна быть высота уровня топлива в цистерне, если плотность топлива 80 кг/м³, а показание манометра равно 13,3 кПа? Ответ: 1691 мм.

9. Давление в конденсаторе паровой турбины 12 кПа. Давление атмосферного воздуха – 98,4 кПа. Чему равно разрежение в конденсаторе? Ответ:86,4 кПа.

10.Ртутный вакуумметр, присоединенный к конденсатору, показывает 620 мм рт. ст. Показание ртутного барометра – 770 мм рт. ст. Найти давление в конденсаторе. Ответ: 19,95 кПа.

Пример 6. В баллоне содержится кислород массой 2 кг при давлении 8,3 МПа и температуре 15°С. Вычислить вместимость баллона.

Решение. Из уравнения состояния идеальных газов получаем

V=m×R₀×T/p.

V = 2×259,8×(15+273)/(8,3×10⁶) = 0,018 м³.

Ответ: 0,018 м³ = 18 л.

Пример 7. Резервуар вместимостью 4 м³ заполнен углекислым газом. Найти массу газа и его вес, избыточное давление в резервуаре 40 кПа, температура 80°С, а барометрическое давление 102,4 кПа.

Решение. Давление газа

p = p_и +р_о = (40+102,4) = 142,4 кПа.

Из уравнения состояния получаем:

m = pv/(R₀T) = 142,4×10³×4/(188,9×(273+80)) = 8,542 кг.

Вес газа

G=m×g = 8,542×9,81 =83,797 H.

Ответ: 83,797 H.

11.Для автогенной сварки привезен баллон кислорода вместимостью 100 л. Найти массу кислорода, если его давление 10,8 МПа при температуре 17°С. Наружное давление 100 кПа. Ответ: 14,467 кг.

12.В баллоне массой 117 кг и вместимостью 100 л содержится кислород при температуре 20°С. Определить давление кислорода в баллоне, если масса порожнего баллона 102 кг. Ответ: 11418210 Па = 11,42 МПа.

13.Давление кислорода в баллоне вместимостью 100 л равно 883 кПа при температуре 20° С. Определить массу кислорода, который нужно подкачать в баллон, чтобы повысить давление в нем до 10,2 МПа при температуре 70° С. Наружное давление 101 кПа. Ответ: 10,267 кг.

14.Определить массу воздуха, израсходованного на пуск дизеля в ход, если известно, что вместимость пускового баллона 200 л, температура в машинном отделении (и воздуха в баллоне) 20° С. Давление воздуха в баллоне до пуска в ход дизеля 2,26 МПа, после пуска 1,86 МПа, атмосферное давление 101 кПа. Ответ:0,951 кг.

15.По трубопроводу протекает кислород при температуре 127°С и давлении 294 кПа. Найти массовый расход кислорода, если объемный расход его составляет 10 м³/мин. Ответ: 28,29 кг/мин.

16.Найти объем 1 кмоль газа при давлении 0,5 МПа и температуре 30°С. Ответ: 5,036 м³.

17.Найти при нормальных условиях (при давлении 101325 Па и температуре 0°С) плотность кислорода, азота и аммиака. Ответ: r_O2 = 1,429 кг/м3, r_N2 = 1,251 кг/м3, r_NH3 = 0,760 кг/м3.

Дата добавления: 2015-05-08