ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра энергетики и транспорта

Контрольная работа №1

по дисциплине: «Теплогазоснабжение и вентиляция».

Вариант №37.

Выполнил: Кушнир В. Н.

Группа Ст(б) – 391.01

Факультет ЕТФ

Проверил: Пантелеев С. П.

доцент кафедры энергетики

и транспорта.

Мурманск

2012

1. Параметры состояния.

1.16. В лекциях Чаплина В.М. по отоплению и вентиляции для 3-го курса Императорского Московского Технического Училища (1903 г.) приводятся следующие значения нормальных температур внутри помещений.

Выразить данные температуры в градусах Цельсия.

Решение:

t°С =5 t°R/4.

5*15/4=18,75 °С.

16*5/4=20 °С.

12*5/4=15 °С.

8*5/4=10 °С.

9*5/4=11,25 °С.

13*5/4=16,25 °С.

14*5/4=17,5 °С.

8*5/4=10 °С.

10*5/4=12,5 °С.

20*5/4=25 °С.

18*5/4=22,5 °С.

22*5/4=27,5 °С.

23*5/4=28,75 °С.

25*5/4=31,25 °С.

45*5/4=56,25 °С.

50*5/4=62,5 °С.

55*5/4=68,75 °С.

15 °R=18,75 °С.

16 °R=20 °С.

12 °R=15 °С.

8 - 9 °R=10 - 11,25 °С.

13 - 14 °R=16,25 - 17,5

8 - 10 °R=10 - 12,5 °С.

20 °R=25 °С.

10 - 12 °R=12,5 - 15 °С.

18 - 20 °R=22,5 - 25 °С.

20 - 22 °R=25 - 27,5 °С.

23 - 25 °R=28,75 - 31,25 °С.

45 - 50 °R=56,25 - 62,5 °С.

50 - 55 °R=62,5 - 68,75 °С.

Общая задача №2. Масса 5 м³ метана при определенных условиях составляет 4,2 кг. Определить плотность и удельный объем метана при этих условиях.

Решение:

v= V/М - удельный объем.

В системе СИ единица удельного объема 1 м³/кг. Между удельным объемом вещества и его плотность существует очевидное соотношение:

v = 1/ρ, от сюда

ρ= 1/ v.

v=5/4,2=1,19 (кг/ ).

ρ=1/1,19=0,84 ( /кг).

2. Уравнение состояния идеального газа.

Общая задача №2. Определить массу газа в сосуде с объемом 6 при температуре 63 ^оС. Давление газа по манометру равно 0,45 бар. Барометрическое давление 750 мм.рт.ст.

Решение:

B=750 мм.рт.ст=750*133.322=99991.5=0.1* Па - по табл. П.1.2 "Соотношение между различными единицами давления".

Р_м =0,45 бар=0,045* Па.

PV= R₀T - уравнение Клайперона.

Если газ содержит v молей, то уравнение Клапейрона примет вид:

pV = vR₀ T.

В свою очередь v=M/μ.

pV = (M/μ) R₀T,

Обозначим через R отношение R = R₀ / μ - удельная газовая постоянная.

M=PV/(RT).

P=(0.045+0.1)* =0.145* (Па).

R( )=297 Дж/(кг*К).

M=(0.145* *6)/(297*336)=8,72 (кг).

2.13. Масса пустого баллона для кислорода емкостью 50 л равна 80 кг. Определить массу баллона после заполнения его кислородом при температуре t = 20 °С до давления 100 бар.

Решение:

PV= R₀ T - формула Клайперона.

m=PV/RT - масса кислорода.

R( )=260 Дж/кгK.

m=0,05* /(260*293)=6,56 (кг).

М=80+6,56=86,56 (кг).

3. Смеси идеальных газов.

3.13. Газовая смесь имеет следующий массовый состав: СО₂ = 12,0 %; О₂ = 8,0 %; N2 = 80,0 %. До какого давления нужно сжать эту смесь, находящуюся при нормальных условиях, чтобы плотность её составляла р= =1,6 кг/м³.

Решение:

PV=R_○T - уравнение Клайперона.

PV=MRT.

ρ=M/V.

P= ρRT - давление.

T=273 К - т. к. смесь находится в нормальных условиях.

P=1.6*(189*0.12+260*0.08+297*0.8)*273=0.12*10⁶ (Па).

Общая задача №1. Какое давление нужно создать, чтобы газовая смесь массой 8 кг при температуре 220 ^○С занимала объем, равный 11 м³? Состав газа : Н₂=20 %, О₂=31 %, СО₂=21 %, N₂=28 %.

Решение:

PV=R_○T - уравнение Клайперона.

Зная, что R = R₀ / μ - удельная газовая постоянная, а

v=M/μ М - удельный объем, получаем:

PV=MRT.

P=MRT/V.

R(Н₂)=4125 Дж/кг*К.

R(О₂)=260 Дж/кг*К.

R(СО₂)=189 Дж/кг*К.

R(N₂)=297 Дж/кг*К.

Р=8*(4125*0,2+260*0,31+189*0,21+297*0,28)/11=0,37*10⁶ (Па).