ТЕРМОДИНАМИКА

Расчётно-графическое задание

“Определение величины давления идеального и реального газа”

Вариант № 10

Задание к расчётно-графической работе
Баллон, имеющий известную ёмкость V, заполнен указанным газом. Данный газ имеет заданную температуру t. Величина давления Р_эксп задана и установлена экспериментальным путём. Масса газа задана и составляет m_газ.

Определить величину давления газа следующими перечисленными способами:

- по уравнению состояния, считая газ идеальным (с использованием величин универсальной и удельной газовой постоянной);

- расчётно-графическим методом, считая газ неидеальным (реальным).

Сопоставить полученные значения с величиной Р_эксп и сформулировать соответствующий вывод по работе.

Значения параметров газа

№ варианта	Газ	V, л	t,C	m, кг	Pэксп, атм
10	углекислый	260	47,0	26,80	45,21

Решение:

1. 
   Определение величины давления по уравнению состояния идеального газа
   

а) через универсальную газовую постоянную R:

В соответствии с уравнением Менделеева-Клапейрона для идеального газа имеем:



,

где: V – объём газа в м³;

(переведем литры в м³: V=260·10^-3=0,26 м³);

R=8,31 Дж/(моль·К) – универсальная газовая постоянная;

M= - мольная масса молекулярной формы углекислого газа (CO₂);

T=t+273=47+273=260 K – температура в единицах абсолютной термодинамической шкалы.

Сравним полученное расчётное значение с экспериментально определённой величиной давления Р_эксп:



P_эксп=45,21 атм=45,21·0,10133=4,58 МПа

Расхождение составляет 36%, что весьма существенно с точки зрения практики современных инженерных расчётов.

---

б) через удельную газовую постоянную R_у:

В соответствии с уравнением состояния идеального газа имеем:



,





где: v – удельный объём газа в м³/кг.

Сравним полученное расчётное значение с экспериментально определённой величиной давления Р_эксп:



Расхождение составляет 36,24 %, что также неприемлемо с точки зрения практики современных инженерных расчётов.

2. 
   Определение величины давления расчётно-графическим методом
   

Для использования Z-диаграммы определим все необходимые параметры:

- значение приведенного объёма :

,

где: - критическое давление (справочная величина для углекислого газа, [2]);

- критическая температура (справочная величина для углекислого газа, [2]);

- удельный объём (м³/кг);

- значение приведенной температуры :

.

В соответствии с Z-диаграммой изохора и линия, отвечающая безразмерной температуре , пересекаются в точке, которой соответствует значение параметра =0,67. Тогда величина давления Р, определённая по Z-диаграмме, составит:

.

Сравним полученное расчётное значение с экспериментально определённой величиной давления Р_эксп:



В данном случае расхождение составляет 8%, что является не вполне приемлемым с точки зрения практики современных инженерных расчётов.

Вывод: таким обÑ

---

Смотрите также файлы

• Екі нктені араашытыы деп нені тсінеміз.docx

• Основания для проведения оперативнорозыскных мероприятий.docx

• Должны ли мы отмечать День Победы Используйте аргументы в поддержку своего.docx

• ылыми жобаны дістері Іздену, салыстыру, талдау, сйкестендіру, тжырымдау.docx

• Федеральное государственное образовательное бюджетное.docx