1.doc

Zad.1

W zbiorniku o objętości 0,8 m3 znajduje się 0,1 kmol metanu. Ile wynosi objętość właściwa oraz gęstość metanu w zbiorniku.

V=0,8 m3

n=0,1 kmol

m=M•n=16•0,1=1,6kg

Str.1

Zad.4

Na układzie zamkniętym wykonano prace o wartości 100kJ w wyniku czego jego energia wewnętrzna wzrosła o 55kJ. Oblicz ile ciepła dopłynęło lub odpłynęło z układu.

U12=Q12+LV12

LV=100kJ

U12=U2-U1=55kJ

Q12=-45kJ

Str.4

Zad.6

W zamkniętym zbiorniku powietrza o objętości 0,5m3 panuje ciśnienie p1=1,5MPa oraz T1=90°C. Ile ciepła należy odebrać od tego gazu aby jego temperatura spadła do T2=15°C. Oblicz końcowe ciśnienie powietrza. Cwłaściwe=717 J/kg•K a indywidualna stała gazowa Ri=287 J/ kg•K

CV=717 J/ kg•K

Ri=287 J/ kg•K

p1=1,5MPa=1,5•106Pa

T1=90°C=363K

T2=15°C=288K

V=0,5m3

Ciepło

Dq=c•dt

q12=Cv(T2-T1)

q12=717(288-363)=-53775J/K

q12=q•m

Str.7

p1v1K=p2v2K

do potęgi 1/K

T1v1K-1=T2v2K-1

↓↓↓                         Str.10

Zad.2

W zbiorniku o objętości 0,2m3 znajduje się tlen o temperaturze 70°C i pod ciśnieniem 25bar. Oblicz masę gazu w zbiorniku jeżeli ciśnienie atmosferyczne wynosi 1 bar oraz objętość jaką zajmuje on w warunkach normalnych. Przyjąć że tlen spełnia założenia gazu doskonałego.

V=0,2m3

T=70°C=343,15°K

Pm=25bar=25•105Pa

Pb=1bar=105Pa

pV=mRiT

P=25+1=26•105Pa

Str.2

Zad.5

W izolowanym cieplnie zbiorniku znajdują się dwa różne gazy doskonałe oddzielone od siebie przegrodą. Obliczyć temperaturę w zbiorniku po usunięciu przegrody i całkowitym wymieszaniu gazów

N2

Pa=0,1[MPa]

Va=3,8[m3]

Ta=300[K]

O2

Pb=0,2[MPa]

Vb=1,0[m3]

Tb=350[K]

Q12=0

V=idem

LV12=0

U12=Q12+Lv12

U12=U2-U1=0

U2=U1

TAB=?

↓↓↓                            Str.5

Zad.7

Powietrze o temperaturze 20°C jest sprężone izotermicznie od ciśnienia p1=0,1MPa do p2=1MPa. Obliczyć pracę potrzebną do sprężenia powietrza oraz wymienione ciepło.

T1=20°C=293K

p1=0,1MPa=0,1•106Pa

p2=1,0MPa=106Pa

Pv=R1T

Str.8

Obliczenie pracy objętościowej:

δq=du+δlv

δq=0

du+δlv=0

δlu=-du

Δlv=-cvdt

Lv12=-cv(t2-t1)

Str.11

Zad.3

W zbiorniku o objętości 2,5ft3 początkowo zawierał tlen o ciśnieniu początkowym 125 psi  o temperaturze 75 °F, następnie część gazu ulotniła się ze zbiornika w wyniku czego ciśnienie obniżyło się do wartości 100psi a temperatura pozostała bez zmian. Zakładając że tlen spełnia założenie gazu doskonałego oblicz ile kg wyciekło ze zbiornika.

V=2,5ft3=0,07[m3]

P1=125psi=861875[Pa]

P2=100psi=689500[Pa]

T=75°F=297,04[K]

m1, m2

pV=mRiT

∆m=m2-m1=-0,16kg

Str.3

dU=CvdT

U12=m•Cv(T2-T1)=mCv∆T

U1=UA+UB

U2=UAB

UA+UB=UAB

UA=mA•CvA•TA

UB=mA•CvB•TB

UAB=mABCvAB•TAB

mACvA•TA...