Reálne plyny a páry - termomechanika
TERMOMECHANIKA
Title
Reálne plyny a páry
Řešené příklady
10 mn3 oxidu siřičitého je ochlazováno za přibližně atmosférického tlaku z teploty 1200 °C na 400 °C.
Vypočítejte: a) množství odvedeného tepla (pro přesný výpočet berte hodnoty z Tabulky 4),
b) chybu, které bychom se dopustili při důsledném výpočtu pro ideální plyn.Při výpočtu pro ideální plyn nepoužívejte tabulky, ale předpokládejte, že znáte pouze tyto hodnoty: M = 64,06 kg∙kmol-1; k = 1,33; Rm = 8314 J∙kmol-1∙K-1.
Zápis:
Plyn – SO2
V = 10 mn3
t1 = 1 200 °C
t2 = 400 °C
M = 64,06 kg∙kmol-1
χ = 1,33
Rm = 8 314 J∙kmol-1∙K-1
a) Q = ? [kJ]
b) ∆ = ? [%]
Výpočet entalpie (odvedeného tepla) pro ideální plyn (měrná tepelná kapacita je konstanta)
Výpočet měrné plynové konstanty „r“ pro zadaný plyn SO2:
Kontrolu je možné provést ve skriptech v Tabulce 1 „Fyzikální vlažnosti technických plynů“. Vpočtená hodnota odpovídá tabulkové hodnotě.
Použití rovnice stavu ideálního plynu pro plyn o hmotnosti m. Tato rovnice byla použita pro vypočtení hmotnosti plynu.
Pro následující výpočet je nutné stanovit měrnou tepelnou kapacitu „cp“.
Výpočet odvedeného tepla „Q“ pomocí standartní kalorimetrické rovnice.
- Teplotu dosazujeme ve [°C].
- Záporný výsledek znamená odvedené teplo.
Přesný výpočet entalpie (odvedeného tepla), kde měrná tepelná kapacita je funkcí teploty (ne tlaku). Pro výpočet použijeme střední měrné tep. kapacity.
- Hodnoty měrných tepelných kapacit byly odečteny ze skript z Tabulky 4 „Měrná tepelná kapacita za stálého tlaku“.
- Jelikož je v tabulkách uvedena měrná tepelná kapacita cpot (pravý sloupec) v jednotkách kJ∙mn-3∙K-1, bylo ve vzorci počítáno s objemem plynu.
Výpočet chyby mezi výsledky při zanedbání a při zahrnutí závislosti měrné tepelné kapacity na teplotě plynu
Chyba mezi zmíněnými výpočty činí 37,9 %.