При горении внутри помещения образовалось 85 м3 продуктов сгорания при средней температуре 105 °С.

При горении внутри помещения образовалось 85 м3 продуктов сгорания при средней температуре 105 °С. При работающем вентиляторе они попали в смежное помещение и охладились до 30 °С при постоянном давлении 0,1 МПа. Какой объём они заняли? Сколько тепла отдали продукты сгорания, если их М=25 кг/кмоль? Дано: V1=85 м3 t1=105℃ t2=30℃ М=25 кг/кмоль Найти: какой объем заняли продукты сгорания V2-? сколько тепла отдали продукты сгорания Q-?

1.Определим абсолютную температуру продуктов сгорания:
T1=t1+273=105+273=378 К
T2=t2+273=30+273=303 К
2. Так как охлаждение продуктов сгорания происходит при постоянном давлении, то процесс изобарный. По уравнению состояния для изобарного процесса определим объем, который займут продукты сгорания:
V1T1=V2T2
V2=V1∙T2T1=85∙303378=68,135 м3
3 . Определим сколько тепла отдали продукты сгорания по формуле:
Q=m∙Cp∙T2-T1,
где m-масса продуктов сгорания,
Cp-массовая теплоемкость продуктов сгорания при постоянном давлении.
Массу продуктов сгорания определим из уравнения состояния:
P∙V1=m∙Rпг∙T1,
где Rпг-газовая постоянная продуктов сгорания.
Rпг=RуМ=831425=332,56 Дж/кг∙К
Рассчитаем массу продуктов сгорания:
m=P∙V1Rпг∙T1=0,1∙106∙85332,56∙378=67,61 кг
Определим массовую теплоемкость продуктов сгорания по уравнению зависимости массовой теплоемкости от молярной:
Cp=CμpМ,
где Cμp- молярная теплоемкость продуктов сгорания.
Определяется из справочных данных для многоатомных газов.
Cμp=37,68 кДж/кг∙К
Cp=37,6525=1,506 кДж/кг∙К
Q=m∙Cp∙T2-T1=67,61∙1,506 ∙303-378=-7636,55 кДж
Ответ: Продукты сгорания отдали сколько тепла отдали продукты сгорания тепла, и при этом они займут объем 68,135 м3.

. Определим сколько тепла отдали продукты сгорания по формуле:
Q=m∙Cp∙T2-T1,
где m-масса продуктов сгорания,
Cp-массовая теплоемкость продуктов сгорания при постоянном давлении.
Массу продуктов сгорания определим из уравнения состояния:
P∙V1=m∙Rпг∙T1,
где Rпг-газовая постоянная продуктов сгорания.
Rпг=RуМ=831425=332,56 Дж/кг∙К
Рассчитаем массу продуктов сгорания:
m=P∙V1Rпг∙T1=0,1∙106∙85332,56∙378=67,61 кг
Определим массовую теплоемкость продуктов сгорания по уравнению зависимости массовой теплоемкости от молярной:
Cp=CμpМ,
где Cμp- молярная теплоемкость продуктов сгорания.
Определяется из справочных данных для многоатомных газов.
Cμp=37,68 кДж/кг∙К
Cp=37,6525=1,506 кДж/кг∙К
Q=m∙Cp∙T2-T1=67,61∙1,506 ∙303-378=-7636,55 кДж
Ответ: Продукты сгорания отдали сколько тепла отдали продукты сгорания тепла, и при этом они займут объем 68,135 м3.