Технічна термодинаміка та теплові процеси технології будівельних матеріалів (стр. 12 из 15)
Відповідь: mо2=0.232; mN 2 =0.768; R = 287Дж/ (кг·К)
PN2 = 0.79; PO2 = 0.21 від Р суміші
54. Суміш газів складається із водню та оксиду вуглецю. Масова частка водню mН2 = 0,67%. Визначити газову сталу суміші та її питомий об'єм (при нормальних умовах).
Відповідь: Rсум = 552 Дж/ (кг·К), Vн=1,49 м3/кг
55. Визначити газову сталу суміші газів, яка складається із 1м3 генераторного газу та 1,5м3 повітря, знайти парціальний тиск кожної складової. Густину генераторного газу прийняти 1,2кг/м3.
Відповідь: Rсум = 295 Дж/кг*к, Ргг=0,4 Рсум,
Рпов=0,6 Рсум.
56. Об'ємний склад сухих продуктів горіння палива наступний: CO2 - 12.3%; O2 - 7.2%; N2 - 80.5%. Визначити уявну молекулярну масу і газову сталу, густину та питомий об’єм продуктів горіння при В = 100кПа і t = 8000С.
Відповідь: 
сум = 30,3; Rсум = 274 Дж/ (кг·К),
V=2,94 м3/кг, 
сум = 0,34кг/ м3
57. Генераторний газ має наступний об'ємний склад: Н2 - 7%; СН4 - 2%; CO - 27,6%; СO2 - 4,8%; N2 - 58,6%. Визначити масові частки, уявну молекулярну масу, газову сталу, густину та парціальний тиск при 150С і 0,1МПа.
Відповідь: mH2 = 0.005; mCH4 = 0.012; mCO = 0.289;
mCO2 = 0.079; mN2 = 0.615; сум = 26,72; Rсум = 310,8 Дж/ (кг·К), сум = 1,095кг/ м3
РН2 = 7 кПа.
58. Газ коксових печей має наступний об'ємний склад: Н2 - 57%; СН4 - 23%; CO - 6%; СO2 - 2%; N2 - 12%. Визначити масові частки, уявну молекулярну масу, газову сталу, густину та парціальний тиск при 150С і 100 кПа.
Відповідь сум = 10,77; mH2 = 0,107; mCO2 = 0.082;
Rсум = 772 Дж/ (кг·К), сум = 0,45кг/ м3
59. Генераторний газ має склад: Н2 - 18%; CO - 24%; СO2 - 6%; N2 - 52%. Визначити газову сталу генераторного газу та масовий склад компонентів.
Відповідь: Rсум = 342 Дж/ (кг·К), mCO2 = 10,85;
mN2 = 60,03; mH2 = 1,48; mCO = 27,63…%
60. Аналіз димових газів виявив склад: rCO2 = 12.2%, rO2 = 7.1%, rCO= 0.4%, rN2 = 80.3%. Розрахувати масовий склад газів.
Відповідь: mCO2 = 17,7%, mO2 = 7,5%, mCO = 0,37%, mN2 = 74,43%.
61. В резервуарі перебуває коксовий газ під тиском 0,5МПа при температурі 180С. Об’єм резервуара 125м3. Об'ємний склад газу наступний: rН2 = 46%, rСН4 = 32%, rCO= 15%, rN2 = 07%. Після витрати деякої кількості газу тиск його упав до 0,3МПа, а температура до 120С. Визначити масу витраченого газу.
Відповідь: М = 2167 кг.
62. Масовий склад суміші наступний: CO2 - 18%; O2 - 12%; N2 - 70%. До якого тиску необхідно довести суміш, яка перебуває при нормальних умовах, щоб при температурі 1800С 8 кг її мали об’єм 4м3?
Відповідь: р = 0,24МПа
63. Визначити масовий склад газової суміші СO2 і N2, якщо парціальний тиск рСО2 = 120кПа, а для суміші рсум = 300кПа.
Відповідь:: mCO2 = 0,512, mN2 = 0,488.
64. Газова суміш має склад: CO2 - 12%; O2 - 8%; N2 - 80%. До якого тиску необхідно довести суміш, яка перебуває при нормальних умовах, щоб густина її склала 1,6кг/м3?
Відповідь: до 0,213 МПа
65. Визначити середню масову теплоємність при сталому об’ємі для азоту в межах 200...8000С, рахуючи, що середня мольна теплоємність азоту при сталому тиску може бути визначена за формулою
Відповідь: 0,8122 кДж/ (кг·К)
66. Повітря в кількості 6м3 при тиску 0,3МПа і температурі 250С нагрівається під сталим тиском до температури 1300С. Визначити кількість підведеної теплоти за умови С = const.
Відповідь: 2235кДж
67. В закритій посудині об’ємом 300л перебуває повітря під тиском 0,8 МПа і температурі 200С. Яку кількість теплоти необхідно підвести для того, щоб температура повітря піднялася до 1200С. Теплоємність повітря приймаємо сталою.
Відповідь: 77,3 кДж.
68. В калориметрі з ідеальною тепловою ізоляцією перебуває вода в кількості 0,8 кг при температурі 150С. Калориметр виготовлений із срібла, теплоємність якого 0,2345кДж/ (кг·К). Маса калориметра 0,25кг. В калориметр опустили 0,2кг алюмінію при температурі 1000С. Внаслідок температура води підвисилася до 19,240С. Визначити теплоємність алюмінію.
Відповідь: 0,8946 кДж/ (кг·К)
69. Димові гази надходять в газохід парового котла при температурі 11000С і виходять із газоходу при температурі 7000С. Склад газів за об’ємом: rCO2 = 11%, rO2 = 6%, rН2O= 8%, rN2 = 75%. Визначити, яку кількість теплоти втрачає 1м3 димового газу за нормальних умов.
Відповідь: 697,5 кДж/м3
70. Визначити годинні витрати палива для роботи парової турбіни потужністю 25МВт, якщо теплота згоряння палива 33,85 МДж/кг. На переутворення теплової енергії в механічну використовується тільки 35% теплоти спаленого матеріалу.
Відповідь: 7,59Т/год
71. Паросилова установка потужністю 4200 кВт має к. к. д.
=0, 20. Визначити годинні витрати палива, якщо 
кДж/кг.Відповідь: 3024 кг/год
72. В котельні електростанції зо 10 год. роботи спалено 100т кам’яного вугілля з теплотою згорання
кДж/кг. Визначити кількість напрацьованої електроенергії та потужність станції, якщо к. к. д. процесу переутворення теплової енергії в електричну складає 20%.Відповідь: 162780 кВт·год, Nст = 16278 кВт.
73. В посудину із 5л води при температурі 200С опустили електронагрівач потужністю 800 Вт. Скільки необхідно часу, щоб вода нагрілася до 1000С? Втратами теплоти посудиною знехтувати.
Відповідь: 30 хвилин
74. В калориметр із 0,6кг води в середині при t = 200С опустили сталевий зразок масою 0,4кг, нагрітий до 2000С. Визначити теплоємність сталці, якщо підвищення температури води склало 12,50С. Масою власно калориметра знехтувати.
Відповідь: С = 0,469 кДж/ (кг·R)
75.2м3 повітря під тиском 0,5МПа при температурі 500С змішуються з 10м3 повітря під тиском 0,2МПа при температурі 1000С. Визначити тиск і температуру суміші.
Відповідь: tсум = 820С, рсум = 0,25МПа
76. У збірному газоході котельної змішуються відхідні гази трьох котлів при атмосферному тиску. Для спрощення приймаємо однаковий склад газів: Н2О - 5,8%; СO2 - 11,8%; О2 - 6,8%, N2 - 75,6%. Годинні витрати газів складають V1 = 7100м3/год, V2 = 2600 м3/год, V3 = 11200 м3/год, а температура відповідно 1700С, 2200С,1200С. Визначити температуру газів після змішування та їх об'ємні витрати крізь димову трубу при цій температурі.
Відповідь: t = 1470С, V = 20900м3/год.
77. Димові гази із трьох парових котлів під тиском 0,1 МПа змішуються у збірному газоході та видаляються в атмосферу. Об'ємний склад топ очних газів із котлів наступний:
І - СО2 = 10,4%, О2 - 7,2%, N2 - 77%, Н2О - 5,4%.
ІІ - СО2 = 11,8%, О2 - 6,9%, N2 - 75,6%, Н2О - 5,8%.
ІІІ - СО2 = 12%, О2 - 4,1%, N2 - 77,8%, Н2О - 6,1%.
Годинні витрати газів складають М1 = 1200кг/год, М2 = 6500 кг/год, М3 = 8400 кг/год, а температури відповідно 1300С, 1800С, 2000С. Визначити температуру відхідних газів після змішування у збірному газоході. Приймаємо мольні теплоємності однаковими.
Відповідь: tсум = 1640С
78. Пічні гази після тунельної печі в кількості 400 кг/год при температурі 9000С повинні бути охолодженими до 5000С і спрямовані в сушарку. Гази охолоджуються повітрям. Тиск обох газових потоків однаковий. Визначити годинні витрати повітря, якщо відомо, що Rгаз = Rпов, Сгаз = Спов.
Відповідь: Мпов = 366 кг/год
79. Газ під тиском 1МПа і при температурі 200С нагрівається при сталому об’ємі до температури 3000С. Визначити кінцевий тиск газу.
Відповідь: 1,956МПа.
80. В закритій посудині ємністю 0,3м3 міститься 2,75 кг повітря під тиском 0,8МПа при температурі 250С. Визначити тиск і питомий об’єм після охолодження повітря до 00С.
Відповідь: р = 0,732МПа, V = 0,109м3/кг
81. В закритій посудині розміщується газ при тиску 2,8МПа, температурі 1200С. Який встановиться тиск, якщо температура впаде до 250С?
Відповідь: 2,12МПа
82. В закритій посудині перебуває газ під розрідженням 2666 Па при температурі 100С. Показання барометра 100 кПа. Після охолодження газу розрідження стало 20 кПа. Яка кінцева температура газу?
Відповідь: - 40,40С