Значения молярной массы для различных веществ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

 

«___»________2013

Студента________________________________________

 

 

Обще профессиональная дисциплина: ТЕРМОДИНАМИКА

Темы: 1. Исходные понятия и определения термодинамики.

2. Законы идеальных газов.

3. Смеси жидкостей, паров и газов.

4. Теплоемкость вещества.

 

Группа № РН – 2

ВАРИАНТ № 1

  1. Дать понятие о термодинамической системе и ее видах.
  2. Указать условия отрицательной потенциальной работы по перемещению рабочего тела:

а) 0; ;

б) 0; ;

  1. Как называется граница между жидкостью и паром в фазовой диаграмме «агрегатного состояния тела»:

а) теплота плавления;

б) теплота испарения;

в) теплота фазовых превращений.

  1. Дать характеристику схеме постоянного объема
  2. Определить удельный объем метана как идеального газа при следующих условиях: температура газа t = 17,8 С, манометрическое (избыточное) давление газа в баллоне 6,8 МПа, абсолютное давление воздуха в помещении кПа.
  3. При сгорании 1 кг природного газа образуются продукты следующего состава, кг: масса гелия = 3,8; масса аммиака = 1,38; масса диоксида углерода = 3,91; масса метана = 16,2.

Найти:

1. Массовые концентрации компонентов газов, составляющих эту смесь;

2. Молярную массу смеси;

3. Удельную газовую постоянную смеси

 

  1. Определить количество теплоты, необходимой для нагрева метана массой 2 кг при постоянном давлении с температурой t = 380 С до температуры t = 810 С.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1

Значения молярной массы для различных веществ

 

Вещество Молярная масса
Водород 2,016
Гелий 4,003
Метан 16,043
Аммиак 17,031
Вода 18,016
Азот 28,013
Оксид углерода 28,011
Воздух 28,97
Кислород 32,0
Диоксид углерода 44,011

ПРИЛОЖЕНИЕ № 2

Массовая теплоемкость некоторых газов при постоянном (атмосферном) давлении в кДж/(кг-°С)

 

температура кислород азот водород Оксид углерода Углекислый газ вода метан воздух
0,917 1,017 14,21 1,042 0,8205 1,855 2,190 1,005
0,925 1,042 14,35 1,042 0,8708 1,867 2,471 1,005
0,938 1,047 14,43 1,047 0,9127 1,888 2,800 1,013
0,950 1,051 14,46 1,055 0,9503 1,913 3,206 1,017
0,967 1,059 14,49 1,063 0,9838 1,938 3,650 1,030
0,980 1,063 14,52 1,076 1,013 1,968 4,104 1,038
0,992 1,076 14,56 1,088 1,042 2,001 4,545 1,051
1,005 1.089 14,60 1,101 1,066 2,030 4,991 1,063
1,017 1,101 14,66 1,109 1,088 2,064 — 1,072
1,026 1,109 14,72 1,122 1,109 2,097 — 1,084
1,034 1,118 14,79 1,130 1,126 2,131 — 1,093
1,042 1,130 14,87 1,143 1,143 2,164 — 1,101
1,051 1,139 14,95 1,151 1,160 2,194 — 1,109
1,059 1,147 15,04 1,160 1,172 2,227 — 1,118
1,063 1,155 15,13 1,168 1,185 2,257 — 1,126
1,072 1,164 15.22 1,176 1,197 2,286 — 1,130

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

 

 

«___»________2013

Студента________________________________________

 

 

Обще профессиональная дисциплина: ТЕРМОДИНАМИКА

Темы: 1. Исходные понятия и определения термодинамики.

2. Законы идеальных газов.

3. Смеси жидкостей, паров и газов.

4. Теплоемкость вещества.

 

Группа № РН – 2

ВАРИАНТ № 2

 

  1. Дать определение теплоты и теплообмена.
  2. Указать условия положительной потенциальной работы по перемещению рабочего тела:

а) 0; ;

б) 0; ;

3. Как называется граница между твердым веществом и жидкостью в фазовой диаграмме «агрегатного состояния тела»:

а) теплота плавления;

б) теплота испарения;

в) теплота фазовых превращений.

4. Дать характеристику схеме постоянного давления

5. Определить количество G водорода как идеального газа в резервуаре объемом

V=50 , при следующих условиях: температура газа t = 23 С, манометрическое (избыточное) давление газа в баллоне 7,3 МПа, абсолютное давление воздуха в помещении =93,08 кПа.

6. Определить удельную газовую постоянную смеси, состоящей из водорода с приведенным объемом 1,4 и углерода с приведенным объемом 3,2 , а также парциальные давления компонентов смеси, если давление смеси в целом равно 0,3 МПа.

7. Определить количество теплоты, необходимой для нагрева азота массой 2,5 кг при постоянном давлении с температурой t = 120 С до температуры t = 430 С.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1

Значения молярной массы для различных веществ

 

Вещество Молярная масса
Водород 2,016
Гелий 4,003
Метан 16,043
Аммиак 17,031
Вода 18,016
Азот 28,013
Оксид углерода 28,011
Воздух 28,97
Кислород 32,0
Диоксид углерода 44,011

ПРИЛОЖЕНИЕ № 2

Массовая теплоемкость некоторых газов при постоянном (атмосферном) давлении в кДж/(кг-°С)

 

температура кислород азот водород Оксид углерода Углекислый газ вода метан воздух
0,917 1,017 14,21 1,042 0,8205 1,855 2,190 1,005
0,925 1,042 14,35 1,042 0,8708 1,867 2,471 1,005
0,938 1,047 14,43 1,047 0,9127 1,888 2,800 1,013
0,950 1,051 14,46 1,055 0,9503 1,913 3,206 1,017
0,967 1,059 14,49 1,063 0,9838 1,938 3,650 1,030
0,980 1,063 14,52 1,076 1,013 1,968 4,104 1,038
0,992 1,076 14,56 1,088 1,042 2,001 4,545 1,051
1,005 1.089 14,60 1,101 1,066 2,030 4,991 1,063
1,017 1,101 14,66 1,109 1,088 2,064 — 1,072
1,026 1,109 14,72 1,122 1,109 2,097 — 1,084
1,034 1,118 14,79 1,130 1,126 2,131 — 1,093
1,042 1,130 14,87 1,143 1,143 2,164 — 1,101
1,051 1,139 14,95 1,151 1,160 2,194 — 1,109
1,059 1,147 15,04 1,160 1,172 2,227 — 1,118
1,063 1,155 15,13 1,168 1,185 2,257 — 1,126
1,072 1,164 15.22 1,176 1,197 2,286 — 1,130

 

Ответы:

1 вариант 2 вариант
Термодинамическая система – это равновесная система, которая способна обмениваться с другими телами энергией и веществом. Открытая ТД система- может обмениваться с веществом с другими системами; Закрытая ТД система - не может обмениваться с веществом с другими системами; Изолированная ТД система – которая не может обмениваться энергией и веществом с другими системами.   Теплота – это количество энергии, передаваемой от одного тела к другому путем непосредственного сопротивления (теплопроводности) и излучения; Теплообмен- это форма передачи энергии одних тел к другим путем теплопроводности и излучения.
Б А
Б А
Дано: t = 17,8 С Решение: 1.Т = = 273,15 + 17,8 = = 290,9 К 2.Р= 3. 4. R= 5. 6. Ответ:   Дано: t = 23 C V= 50 G - ? Решение: 1.Т = =273,15 +23=296,15 К 2. 3. 4. 5.G = Ответ:G = 303 кг.
Дано: m - ?; ; R - ? Решение: 1. G = =3,8+1,38+3,91+16,2=25,29 кг 2. 3. = 0,15+0,054+0,15+0,64=0,994=1 4. 17,031 44,011 16,043 5. 6. Ответ:   Дано: R - ? - ? Решение:
  1. V= 1,4+3,2=
= 4,6 2. 3. 4. 5. . 6. 0,3 7.     Ответ:
Дано: - ? Решение: 1. 2. Из таблицы 3. 4. Ответ:   Дано: - ? Решение: 1. 2. Из таблицы 3. 4. Ответ:  

 

Критерии оценок:

«5» - необходимо в полном объеме выполнить все 6 заданий.

«4» - необходимо в полном объеме выполнить задания 1, 2, 4, 5, 6.

«3» - необходимо в полном объеме выполнить задания 1, 4, 6 или 2, 4, 6 или 3, 4, 6.

«2» - при неверном изложении материала и неправильности решения задач.

 

К недочетам относится:

- описки, ошибки в записи формулировок, не искажающие значения;

- нерациональное решение задач;

- отсутствие единиц измерения из-за невнимательности.

 

К ошибкам относятся:

- Незнание законов Клапейрона, Гей-Люссака, законов Авогадро и законов Дальтона;

- неумение применять формулы массовой, мольной, объемной теплоемкости смесей, а также удельной теплоемкости при решении сложных задач;

- логические ошибки в обосновании методов решения, влекущие за собой искажение в решении задач;

- незнание единиц измерения идеальных газов, смесей и теплоемкости вещества.