Консультация № 170093
02.07.2009, 11:47
0.00 руб.
0 6 3
Здравствуйте уважаемые эксперты!!!Помогите пожалуйста !
Метан СН4, содержащийся в герметичном сосуде (объем сосуда V=55 л, при начальных параметрах Р1=4,70 бар и t1=1040 С, охлаждается до температуры t2 =170 С
Расчитать отведенную теплоту Q (МДж), определяя теплоемкость:
1)по молекулярно-кинетической теории
2)по таблицам теплоемкостей, используя метод линейной интерполяции

Спасибо!

Обсуждение

давно
Посетитель
226425
1567
03.07.2009, 11:10
общий
03.07.2009, 13:46
это ответ
Здравствуйте, Олька.
Я могу помочь только первым способом
По второму способу надо обращаться к математикам

Дано:
(СН4)
V=55 л = 55*10-3 м3
р1 = 4,7 бар = 4,7*105 Па
t1=1040oC=1313 K
t2=170oC=443 K
Найти:Q

Решение:
Для изохорного процесса справедливо
Q=[$916$]U=(m/M)*Cv*[$916$]T
Теплоемкость и постоянном объеме
Cv=(i/2)*R, для метана i=7, R=8,31 Дж/моль*К - универсальная газовая постоянная

Отсюда Q=(i/2)*R*(m/M)*(T2-T1)

Из уравнения Менделеева-Клапейрона pV=(m/M)*R*[$916$]T
Получим
m/M = p1*V/(Т1*R)

Тогда окончательно

Q=(p1*V/T1)*(i/2)*R*(T2-T1)

Q=(4.7*105*55*10-3/1313)*(7/2)*8.31*(443-1313)=19.69*29.09*(-870)= -498.3*10[sup]3[/sup] 5.99*104 Дж

Знак минус показывает, что система теряет теплоту (выделяет)
5
Спасибо
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
226425
1567
03.07.2009, 11:13
общий
Олька:
Опечатка
(14 строчка сверху)
Теплоемкость при постоянном объеме

Прошу прощения
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Модератор
156417
2175
03.07.2009, 12:22
общий
Нашёл табличные данные
давно
Модератор
156417
2175
03.07.2009, 12:24
общий
Во втором столбце слева изобарная молярная теплоёмкость (Дж/(моль*К))
давно
Модератор
156417
2175
03.07.2009, 13:48
общий
это ответ
Здравствуйте, Олька.
Количество газа m/M=p1*V1/(R*T1)=4.7*100кПа*55л/(8,314Дж/(моль*К)*(1040+273)К)=2,37 моль

Начальная температура T1=1313 К
Конечная температура T2=443 K
Воспользуемся таблицей

Согласно методу линейной интерполяции Cp(T)≈Cp(T1)+(Cp(T2)-Cp(T1))*(T-T1)/(T2-T1)
Взяв ближайшие данные, получаем
Cp(1313)=85467 Дж/(моль*К)
Cp(443)=43.218 Дж/(моль*К)

Так как процесс изохорный, нам понадобятся изохорные теплоёмкости, которые ровно на R меньше изобарных
CV=Cp-R

При той же линейной интерполяции интеграл между 2-мя соседними точками равняется полусумме значений в этих точках, умноженной на интервал между ними. Получаем
Q(T1-T2)=(m/M)*(CV(T1)+CV(T2))/2*(T1-T2)

Итого выделяется теплота Q=1.20*105 Дж

(подробности рассчёта в приложенной таблице)
3
Спасибо большое!!!
давно
Модератор
156417
2175
03.07.2009, 13:48
общий
это ответ
Здравствуйте, Олька.
Количество газа m/M=p1*V1/(R*T1)=4.7*100кПа*55л/(8,314Дж/(моль*К)*(1040+273)К)=2,37 моль

Начальная температура T1=1313 К
Конечная температура T2=443 K
Воспользуемся таблицей

Согласно методу линейной интерполяции Cp(T)≈Cp(T1)+(Cp(T2)-Cp(T1))*(T-T1)/(T2-T1)
Взяв ближайшие данные, получаем
Cp(1313)=85467 Дж/(моль*К)
Cp(443)=43.218 Дж/(моль*К)

Так как процесс изохорный, нам понадобятся изохорные теплоёмкости, которые ровно на R меньше изобарных
CV=Cp-R

При той же линейной интерполяции интеграл между 2-мя соседними точками равняется полусумме значений в этих точках, умноженной на интервал между ними. Получаем
Q(T1-T2)=(m/M)*(CV(T1)+CV(T2))/2*(T1-T2)

Итого выделяется теплота Q=1.20*105 Дж

(подробности рассчёта в приложенной таблице)
Прикрепленные файлы:
3
Спасибо большое!!!
Форма ответа