Hãy xác định số chỉ của áp kế.. Cho biết áp suất khí quyển pkq =1 bar Giải • Aùp suất tuyệt đối trong bình là: V T... Hỗn hợp gồm: 2 kg oxygen, 3 kg nitrogen, 4 kg carbon dioxide Cho bi
Trang 1Ví dụ 1:
Một bình kín có thể tích 250 lít chứa 1,7 kg khí oxygen ở nhiệt độ 50oC Hãy xác định số chỉ của áp kế Cho biết áp suất khí quyển pkq =1 bar
Giải
• Aùp suất tuyệt đối trong bình là:
V
T R G
ptđ = Trong đó:
3
m 25 , 0 lít 250 V
K 15 , 323 15
, 273 50
T
) K kg /(
J 8125 , 259 32
8314 R
kg 7 , 1 G
=
=
= +
=
=
=
=
Vậy:
bar 7092 , 5 Pa 10 7092 , 5 25
, 0
15 , 323 8125
, 259 7
,
1
• Aùp kế là manomet, chỉ áp suất dư:
bar 7092 , 4 1 7092 , 5 p
p
Trang 2Ví dụ 2:
Một bình kín có thể tích 1,2 m 3 chứa hỗn hợp khí ở nhiệt độ 30oC Hỗn hợp gồm: 2 kg oxygen, 3 kg nitrogen, 4 kg carbon dioxide Cho biết áp suất khí quyển pkq =1 bar
Hãy xác định:
a Số chỉ của áp kế
b Phân áp suất của khí thành phần
Giải
• Phân tử lượng trung bình của hỗn hợp:
( )
=
μ
i i
hh
G
kmol /
kg 542 , 34 44
4 28
3 32
22++3++4 =
=
• Hằng số khí:
) K kg /(
J 69 , 240 542
, 34
8314 8314
R
hh
=
= μ
=
a Số chỉ của áp kế
• Aùp suất tuyệt đối trong bình là:
bar 472 , 5 m / N 10 472
,
5
2 , 1
15 , 303 69
, 240
9 V
T
R
G
p
2 5
tđ
=
=
×
×
=
=
3
m 2 , 1 V
K 15 , 303 15
, 273 30
T
kg 9 G
=
= +
=
=
• Aùp kế là manomet, chỉ áp suất dư:
bar 472 , 4 1 472 , 5 p
p
Trang 3b Phân áp suất của khí thành phần
Theo 1.43:
i
hh i
p
μ
μ
⋅
⋅
=
(1,3127 2,2503) 1,9094 bar 4724
, 5 p
bar 2503 , 2 28
542 ,
34 9
3 4724 , 5 p
bar 3127 , 1 32
542 ,
34 9
2 4724 , 5 p
cacbonic
nitrogen
oxygen
= +
−
=
=
×
×
=
=
×
×
=
Ví dụ 3:
Hỗn hợp khí lý tưởng có thành phần như sau: 2 kg oxygen, 3 kg nitrogen, 1,5 kg carbon dioxide và 0,1 kg hydrogen
Hỗn hợp khí này chứa trong một bình kín, áp kế chỉ 6 bar, nhiệt độ
70oC Xác định:
a Thể tích khối khí
b Phân áp suất khí thành phần
Giải
• Phân tử lượng trung bình của hỗn hợp:
( )
=
μ
i i
hh
G
kmol /
kg 0115 , 26 2
1 ,
0 44
5 ,
1 28
3 32
22++3++1,5++0,1 =
=
• Hằng số khí:
) K kg /(
J 62765 ,
319 0115
, 26
8314 8314
R
hh
=
= μ
=
Trang 4a Thể tích khối khí:
3
5
m 034 , 1
10 7
15 , 343 62765
, 319 6
, 6 p
T R G V
=
×
×
=
=
K 15 , 343 15
, 273 70
T
bar 7 6 1 p
kg 6 , 6
Ghh
= +
=
= +
=
=
b Phân áp suất khí thành phần
• Thành phần % theo thể tích:
(24,63 42,23 13,43) 19,71% 100
r
% 43 , 13 44
0115 ,
26 6 , 6
5 , 1 r
% 23 , 42 28
0115 ,
26 6 , 6
3 r
% 63 , 24 32
0115 ,
26 6 , 6
2
g r
hydrogen
cacbonic
nitrogen
oxygen
hh oxygen
oxygen
= +
+
−
=
=
×
=
=
×
=
=
×
= μ
μ
=
• Phân áp suất:
(1,7241 2,9561 0,9401) 1,3797 bar 100
p
bar 9401 , 0 7 1343 , 0 p
bar 9561 , 2 7 4223 , 0 p
bar 7241 , 1 7 2463 , 0 p r p
hydrogen
cacbonic
nitrogen
oxygen oxygen
= +
+
−
=
=
×
=
=
×
=
=
×
=
=
Trang 5Ví dụ 4:
Một bình kín chứa oxygen có thể tích 800 lít, áp kế chỉ 2 bar, nhiệt
độ 27oC Sau khi nạp thêm oxygen, áp kế chỉ 8 bar và nhiệt độ khối khí
là 50oC
Tìm khối lượng oxygen đã nạp vào, biết áp suất khí trời là 1 bar
Giải
• Khối lượng oxygen nạp vào bình:
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
=
−
=
−
= Δ
1
1 2
2 1
1 2 2
1 2
T
p T
p R
V T R
V
p T R
V p
G G G
Trong đó:
K 15 , 300 15
, 273 27
T
K 15 , 323 15
, 273 50
T
bar 3 1 2 p
bar 9 1 8 p
m 8 , 0 lít 800 V
) K kg /(
J 8125 , 259 32
8314 R
1 2 1 2
3
= +
=
= +
=
= +
=
= +
=
=
=
=
=
15 , 300
3 15
, 323
9 81
, 259
8 , 0
⎠
⎞
⎜
⎝
×
= Δ