Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2018-01-29 | 1241 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Цель работы: научиться определять величины теплоты и работы с использованием справочных данных.
Вопросы для подготовки к занятию:
- понятия теплоты, работы, внутренней энергии и энтальпии ТД процесса
- виды ТД процессов: изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный.
Ход работы
I. Теоретическая часть
Основные понятия и расчетные формулы
Теплота: Qp = ν·Cp · (T2 - T1) = ΔH
Работа: Ар = p · (V2 - V1) = ν·R·(T2-T1)
Теплота: Qv= ν·Cv·(T2 - T1) = ΔU
Работа: Аv=0
Теплота и работа: Qt = At = ν·R·T·ℓn(V2/V1) = ν·R·T·ℓn(р1/р2)
где:
Qp, Qv, Qt – теплота, поглощенная или выделенная системой в ходе изобарного, изохорного или изотермического процессов, Дж
Ар, Аv, At – работа совершенная системой или над системой в ходе изобарного, изохорного или изхотермического процессов, Дж
Cp и Cv – средние мольные изобарная и изохорная теплоемкости вещества в системе, Дж/(моль К)
ν - число моль газа или газовой смеси, участвующей в процессе, моль
T1 и T2 – начальная и конечная температуры процесса, К
V1 и V2 – начальный и конечный объем системы, м³
р1 и р2 – начальное и конечное давление в системе в ходе процесса, Па
ΔH – изменение энтальпии в ходе процесса, Дж
ΔU – изменение внутренней энергии системы в ходе процесса, Дж
R – универсальная газовая постоянная, = 8,314 Дж/(моль К)
II. Практическая часть.
II.1 Примеры решения задач
Дано: СИ Решение:
|
p=const=1атм 101325 Па По условию: p=const,
m(H2O)=200г 0,2 кг тогда: Qp = ν·Cp · (T2 - T1) = ΔH
t1 = 200°C 473 К Ар = p · (V2 - V1) = ν·R·(T2-T1)
t2 = 800°C 1073 К 1. Найти число моль вещества в системе:
m
Найти: ν = ———
Qp, Ap М
М(H2O) = 18 г/моль = 0,018 кг/моль
m(H2O) 0,2 кг
ν(H2O) = ———— = —————— = 11 моль
М(H2O) 0,018 кг/моль
1073К
интервале температур Ср |:
К
а) выписать из Приложения, Т.3 значения констант а, в, с или с' для заданного вещества:
H2O: а = 30,00 в= 10,71·10-3 с'= 0,33·10 5
б) рассчитать среднюю мольную теплоемкость по уравнению:
Т2 Т1 + Т2 с'
С | = а + в · ———— + —————
Т1 2 Т1· Т2
1073К (473 + 1073) 0,33·105 Дж
Ср(Н2О) | = 30,00 + 10,71·10-3 · ———— + ————— = 38,35 (————)
473К 2 473 · 1073 моль· К
Дж
Qp = ν((H2O)· Cp(H2O)· (T2 - T1) = 11 моль· 38, 35 ——— · (1073 К – 473 К) =
моль К
= 253110 Дж ≈ 253 кДж
Дж
Ар =ν(H2O)·R·(T2-T1) = 11 моль· 8,314 ————· (1073 К – 473 К) = 54872 Дж ≈55кДж
моль К
Ответ: Qp=253 кДж, Ар = 55 кДж
2. Найти количество теплоты, необходимое для охлаждения 500 г Н2 в закрытом сосуде с 1000 °C до 0°C Рассчитать работу в процессе.
Дано: СИ Решение:
V =const По условию: V=const,
m(H2)=500г 0,5 кг тогда: Qv = ν·Cv · (T2 - T1), Аv = 0
t1 = 1000°C 1273 К
t2 = 0°C 273 К 1. Найти число моль вещества в системе:
m
Найти: ν = ———
Qv, Av М
М(H2) = 2 г/моль = 0,002 кг/моль
m(H2) 0,5 кг
ν(H2) = ———— = —————— = 250 моль
М(H2) 0,002 кг/моль
273К
интервале температур Ср |:
К
а) выписать из Приложения, Т.3 значения констант а, в, с или с' для заданного вещества:
H2: а = 27,28 в= 3,26·10-3 с'= 0,50·10 5
б) рассчитать среднюю теплоемкость по уравнению:
Т2 Т1 + Т2 с'
Ср | = а + в · ———— + —————
Т1 2 Т1· Т2
273К 1273 + 273 0,50·105 Дж
Ср(Н2) | = 27,28 + 3,26·10-3 · ———— + ————— = 28,68 (————)
1273К 2 1273 · 273 моль· К
по уравнению Майера: Сv + R = Сp
273К 273К
Сv | = Сp | - 8,314
К 1273К
273К Дж
Сv(Н2) | = 28,68 – 8,314 = 20,366 ( ————)
|
1273 К моль· К
Дж
Qv = ν((H2)· Cv(H2)· (T2 - T1) = 250 моль· 20,366 ——— · (273 К – 1273 К) =
моль К
= - 5092146 Дж ≈ - 5,09 МДж
Ответ: Qv=- 5,09 МДж, Аv = 0 Дж
II.2 Примеры для самостоятельной работы:
4*. Рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания смеси из 200 г метана и 500 г этана от 25°С до 1500 °С при постоянном объеме. Найти работу, которую совершает газовая смесь, если проводить процесс при постоянном давлении.
Оформление отчета:
Отчет должен содержать:
1. Тему и цель работы.
2. Основные расчетные формулы (1-6).
3. Пример расчетной задачи.
4. Выполненное задание для самостоятельной работы (задачи со знаком *выполняются по желанию на дополнительную оценку).
Практическое занятие № 6
|
|
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!