Hustota plynné směsi a maximální teplota, příklady
Zásobník plynu o objemu 2,85 m3 je konstruován na maximální přetlak 250 kPa. V zásobníku je vzduch obohacený kyslíkem (obsah kyslíku je 26,5 obj. %, zbytek je dusík) o teplotě 15 °C a tlaku 0,21 MPa. Jaká je hustota plynné směsi? Na jakou maximální teplotu lze ohřát plyn v zásobníku? Předpokládejte hodnotu okolního tlaku 101 kPa. Mol. hmotnosti: M(N2) = 28,01 g/mol, M(O2) = 32,00 g/mol.
výsledky:hustota 2,55kgm a tmax 208 °C
výsledky:hustota 2,55kgm a tmax 208 °C
Odpovědi
Diskuze
Látkové množství plynu vypočítáme stavovou rovnicí: n = p*V/(R*T) = 210[kPa]*1000*2,85/(8,314*288,15) = 249,8mol.
Pro ideální plyn patí. že objemový zlomek je rovný molárnímu zlomku. Takže n(O2) = 0,265*249,8 = 66,2 mol O2 a
n(N2) = (1-0,265)*249,8 = 183,6 mol;
m(směs) = 66,22*0,032kg + 183,6*0,028 = 7,259kg; ρ = 7,259/2,85 = 2,547kg/m3
Pří okolním tlaku 101kPa a přetlaku 250kPa je tlak v zásobníku 351 kPa.
Tmax = pmax*V/(n*R) = 35100Pa*2,85/(249,8*8,314) = 481,7K = 208,5 °C