Термодинамика и теплопередача

44 12. Азот (N 2 ) находится в газгольдере объемом 800 м 3 при температуре 10 ° С и давлении 0,125 МПа . В некоторый момент вре - мени к газу подводится 4000 кДж теплоты . Определить конечную температуру азота . Ответ : t = 13,3 ° С . 13. Для кислорода , используя формулу средней молярной изо - барной теплоемкости , получить формулу , определяющую истинную теплоемкость газа . Установить , как в зависимости от температуры будет изменяться показатель адиабаты p v c k c = . Ответ : при 0 ° С k = 1,39; при 1000 ° С k = 1,297; при 2000 ° С k = 1,239. 14. Газовая смесь состоит из азота (N 2 ) и водорода ( Н 2 ) в мас - совом отношении 4:1, причем масса смеси равна 100 кг . В резуль - тате изобарного подвода теплоты температура газовой смеси воз - росла от 200 до 1200 ° С . Определить среднюю молярную изобар - ную теплоемкость в данном диапазоне температур и количество подведенной теплоты , необходимой для нагревания . Ответ : 1200 200 p с µ = 31,066 кДж /( кмоль ⋅ К ); Q p = 399200 кДж . 15. В результате коксования 1 т каменного угля при нор - мальных физических условиях получается газовая смесь объемом 320 м 3 со следующим объемным составом : водород ( Н 2 ) – 0,57, окись углерода ( СО ) – 0,07, метан ( СН 4 ) – 0,22, углекислый газ ( СО 2 ) – 0,028, азот (N 2 ) – 0,105, кислород ( О 2 ) – 0,007. Температура газов на выходе из коксовой печи равна 900 ° С . Для охлаждения газов до 200 ° С их пропускают через трубчатый рекуперативный теплообменник ; газы при этом отдают свою теплоту для нагрева - ния воды в трубках от 10 до 80 ° С . Вычислить , какой объем воды можно нагреть уходящими газами при сгорании 1 т угля , приняв