Расскажи друзьям!

Реальные газы

6.1. В каких единицах системы СИ выражаются постоянные а и b, входящие в уравнение Ван-дер-Ваальса?

 

6.2. Пользуясь данными о критических величинах Тк и pк для некоторых газов (смотри таблицу), найти для них постоянные а и b , входящие в уравнение Ван-дер-Ваальса.

6.3. Какую температуру Т имеет масса m = 2 г азота, занимающего объем V = 820cm3 при давлении p = 0,2 МПа? Газ рассматривать как: а) идеальный; б) реальный.

6.4. Какую температуру Т имеет масса m = 3,5 г кислорода занимающего объем F=90cm3 при давлении p = 2,8МПа? Газ рассматривать как: а) идеальный; б) реальный.

6.5. Масса m = 10 г гелия занимает объем V = 100 см3 при давлении p = 100 МПа. Найти температуру Т газа, считая его: а) идеальным; б) реальным.

6.6. Количество v = 1 кмоль углекислого газа находится при температуре t = 100° С. Найти давление p газа, считая его:

а) реальным; б) идеальным. Задачу решить для объемов V1 = 1 м3

и V2= 0,05 м3.

6.7. В закрытом сосуде объемом V = 0,5 м3 находятся коли-

чество v = 0.6 кмоль углекислого газа при давлении p = 3 МПа.

Пользуясь уравнением Ван-дер-Ваальса, найти, во сколько раз надо увеличить температуру газа, чтобы давление увеличилось вдвое.

6.8. Количество v = 1 кмоль кислорода находится при температуре t=21°C и давлении p = 10МПа. Найти объем V газа,

считая, что кислород при данных условиях ведет себя как реальный газ.

6.9. Количество v = 1 кмоль азота находится при температуре t = 27°C и давлении p = 5МПа. Найти объем V газа, считая, что азот при данных условиях ведет себя как реальный газ.

6.10. Найти эффективный диаметр а молекулы кислорода, считая известными для кислорода критические значения Тк и pк.

6.11. Найти эффективный диаметр а молекулы азота двумя способами: а) по данному значению средней длины свободного пробега молекул при нормальных условиях ? = 95 нм; б) по известному значению постоянной b в уравнении Ван-дер-Ваальса.

6.12. Найти среднюю длину свободного пробега ? молекул углекислого газа при нормальных условиях. Эффективный диаметр б молекулы вычислить, считая известными для углекислого газа критические значения Tk и pk.

6.1З. Найти коэффициент диффузии D гелия при температуре t = 17° С и давлении p = 150 КПа. Эффективный диаметр атома б вычислить, считая известными для гелия критические значения Тk и pk.

6.14. Построить изотермы p = f(v) для количества v = 1 кмоль углекислого газа при температуре t = 0° С. Газ рассматривать как: а) идеальный; б) реальный. Значения V (в л/моль) для реального газа взять следующие: 0,07, 0,08, 0,10, 0,12, 0,14, 0,16, 0,18, 0,20, 0,25, 0,30, 0,35 и 0,40; для идеального газа — в интервале 0,2 < V < 0,4 л/моль.

6.15. Найти давление p1, обусловленное силами взаимодействия молекул, заключенных в количестве v = 1 кмоль газа при нормальных условиях. Критическая температура и критическое давление этого газа равны Тk = 417 К и pk = 7,7 МПа.

6.16. Для водорода силы взаимодействия между молекулами незначительны; преимущественную роль играют собственные размеры молекул. Написать уравнение состояния такого полуидеального газа. Какую ошибку мы допустим при нахождении количества водорода v, находящегося в некотором объеме при температуре t = 0° С и давлении p = 280 МПа, не учитывая собственного объема молекул?

6.17. В сосуде объемом V = 10 л находится масса m = 0,25 кг азота при температуре t = 27° С. Какую часть давления газа составляет давление, обусловленное силами взаимодействия молекул? Какую часть объема сосуда составляет собственный объем молекул?

6.18. Количество v = 0.5 кмоль некоторого газа занимает объ-ем V1=1m3. При расширении газа до объема V2 = 1.2 м3 была

совершена работа против сил взаимодействия молекул A =5,684 кДж. Найти постоянную а, входящую в уравнение Ван-дер-Ваал ьса.

6.19. Масса m = 20 кг азота адиабатически расширяется в вакуум от объема V1 = 1 м3 до объема V2 = 1 м3. Найти понижение

температуры dT при этом расширении, считая известной для азота постоянную а, входящую в уравнение Ван-дер-Ваальса (смотри ответ 6.2).

6.20. Количества v = 0,5 кмоль трехатомного газа адиабатически расширяется в вакуум от объема V1 = 0,5 м3 до объема V2 = 3 м3. Температура газа при этом понижается на dT = 122 К. Найти постоянную а. входящую в уравнение Ван-дер-Ваальса.

  • 1
  • 2