22
Thể tích riêng, khối lợng riêng của khí N
2
ở điều kiện áp suất d 0,2 at,
nhiệt độ 127
0
C cũng đợc xác định từ phơng trình trạng thái (1-17a):
p
RT
v =à
=
8314
R
=
28
8314
; T
0
= 127 + 272 = 400
0
K;

55
d0
109802010
750
760

0
C.

Lời giải:
Khi coi O
2
ta có phơng trình trạng thái (1-17b):
p.V = G.R.T

p
GRT
V =
=
5
10156432
2734783142
.,.
).(.
+
= 0,4 /m
3
.

Bài tập 1.3 Xác định khối lợng của 2 kg khí O
2
ở áp suất 4,157 bar, nhiệt độ
47
0
C.


1
, G
2
- lợng không khí có trong bình lúc đầu và sau khi lấy ra khỏi bình.
Lợng không khí G
1
, G
2
đợc xác định từ phơng trình trạng thái (coi không khí là
khí lý tởng) theo (1-17b):
p
1
V
1 =
G
1
R.T
1
; p
2
V
2 =
G
2
R.T
2
;

23


= 287 kJ/kg
0
K
T
1
= T
2
=T =20 + 273 = 293
0
K
=
RT
Vp
G
1
.
RT
Vp
2
.
= )(
21
pp
RT
V5
01d
10

2
, áp suất khí quyển là 1
bar:
a) Nếu nhiệt độ trong bình là 7
0
C, xác định chỉ số áp kế (chân không kế) gắn trên
nắp bình.
b) Nếu nhiệt độ trong bình là 127
0
C, xác định chỉ số áp kế gắn trên nắp bình.

Lời giải:
a) Khi nhiệt độ trong bình là 7
0
C,áp suất tuyệt đối trong bình p:
pV
=
GR.T ;

RT
Vp
G
.
=
;
ở đây: G = 0,2kg; R =
28
8314
; T =7 + 273 = 300
0

;
2820
273127831420
p
.,
).(., +
=
= 1,1877.10
5
N/m
2
= 1,1877 bar;
Chỉ số áp kế gắn trên nắp bình:
P
ck
= p - p
0
= 1,1877 - 1 = 0,1877 bar;

Bài tập 1.6 Tìm nhiệt dung riêng khối lợng đẳng áp trung bình và nhiệt dung
riêng thể tích đẳng tích trung bình từ 200
0
C đến 800
0
C của khí N
2
.

24


ta có:

t
0
C = 1,024 +0,00008855.t, kJ/kg.
0
K
ở đay với t
2
= 800
0
C , t
1
= 200
0
C, ta có:

2
t
0
C = 1,024 +0,00008855.800 = 1,09484, kJ/kg.
0
K

1
t
0
C = 1,024 +0,00008855.200 = 1,04171, kJ/kg.
0
K

t
0
C = a + b.t
2
;
Khi thế các giá trị này vào biểu thức (a) ta rút ra đợc:

2
1
t
t
p
C = a + b(t
2
+ t
1
) (b)
Với t
2
= 800
0
C , t
1
= 200
0
C, ta có:

2
1
t

0
C của một chất khí
C
tb
= 1,024 +0,00008855.t, kJ/kg.
0
K. Xác định nhiệt dung riêng trung bình của khí
đó trong khoảng từ 200
0
C đến 300
0
C.

Lời giải:
ở đây chỉ việc thay t = t
1
+ t
2
= 200 + 300 = 500 vào nhiệt dung riêng trung
bình đã cho:
C
tb
= 1,024 +0,00008855.(t
1
+ t
2
)
C
tb
= 1,024 +0,00008855.500 = 1,0683, kJ/kg.

t
t
tb
2
1
+
+== ,, = 1,0508, kJ/kg.
0
K.

Bài tập 1.9 Xác định nhiệt dung riêng đa biến của khí H
2
khi thực hiện quá trình
đa biến n = 1,5.

Lời giải:
Theo (1-49) nhiệt dung riêng quá trình đa biến:

1n
kn
CC
vn


=

ở đây
à
=
àv

K.

Bài tập 1.10 Xác định các thông số: entanpi, thể tích riêng, nội năng của 1 kg hơi
nớc và 300 kg/h hơi nớc ở áp suất p = 10 bar, độ khô x = 0,9.

Lời giải:
Với 1 kg hơi nớc và ở đây là hơi nớc bão hoà ẩm, theo (1-28) và (1-29) ta
có:
i
x
= i + x(i i)
v
x
= v + x(v v)
u
x
= i
x
- pv
x

Từ bảng hơi nớc bão hoà trong phụ lục, với p = 10bar ta tra ra đợc:
i = 762,7 kJ/kg; i = 2778 kJ/kg
v = 0,0011273 m
3
/kg; v = 0,1946 m
3
/kg
và ta có:
i

u
x
= 2576,5.10
3
- 10.10
5
.0,17525 = 2,4.10
6
J/kg = 2400kJ/kg

26
Nối năng của 300kg/h hơi nớc:
U
x
= G.u
x
= 300.2400 = 720000kJ/h = 200kW.

Bài tập 1.11 Xác định các thông số: entanpi, thể tích riêng, nội năng của 1 kg hơi
nớc và 300 kg/h hơi nớc ở áp suất p = 10 bar, độ khô x = 0,9.

Lời giải:
Với 1 kg hơi nớc, từ bảng 5 ở phụ lục với ớc cha sôi và hơi quá nhiệt khi p
= 10 bar, t = 300
0
C ta có:
v = 0,2578 m
3
/kg; i = 3058 kJ/kg, s = 7,116 kJ/kg.
0


Lời giảI:
Sử dụng đồ thị lgp-i của R12 ở
phần phụ lục. Dạng đồ thị đợc biểu
diễn trên hình 1.4.
Từ đồ thị ta tìm đợc áp suất p
1

(qua điểm 1):
p
1
0,04Mpa = 0,4 bar.
Thể tích ban đầu:
v
1
= 0,4m
3
/kg,
Entanpi đầu:
Hình 1.4
i
1
= 630kJ/kg,
Từ điểm 1 (giao điểm của t
1
= -50
0
C và x
1
= 1, vì là hơi bão hoà khô) vạch

đổi thể tích của quá trình đốt nóng (coi không khí là khí hai nguyên tử và có
kilôml à = 29kg).