Определить количество теплоты отдаваемое каждым килограммом отработавших газов дизеля в утилизационном котле

Расход тепла при постоянном давлении определяется по формуле:
q=cpt2-t1,
где cp – средняя в интервале температур 260 – 460 °С массовая изобарная теплоемкость заданной смеси газов.
По справочнику определяем массовые изобарные теплоемкости компонентов смеси:
0-260 °С
0 – 460 °С
cp (CO2) 1,8516 1,9975
cp (O2) 1,3497 1,3907
cp (Н2O) 1,5297 1,5719
cp (N2) 1,306 1,3237
Молярная масса смеси
μсм=Σμiri=0,08∙44+0,06∙18+0,10∙32+0,76∙28=29,08кгкмоль,
где μi- молярная масса компонента смеси; ri- объемная доля компонента .
Массовые доли компонентов пересчитываются по известным объемным долям с использованием формулы
gi=μiriμсм
gCO2=μiriμсм=44∙0,0829,08=0,121;
gO2=μiriμсм=18∙0,0629,08=0,037;
gH2O=μiriμсм=32∙0,1029,08=0,110;
gN2=μiriμсм=28∙0,7629,08=0,732.
Теплоемкость смеси определяется по формуле:
cp см=cp (CO2)·g (CO2)+ cp (O2)·g (O2)+ cp (Н2O)·g (Н2O)+ cp (N2)·g (N2)
Средняя теплоемкость смеси в интервале температур 0-260 °С:
cp см= 1,8516· 0,121 + 1,3497·0,037 + 1,5297·0,11+1,306·0,732 =1,3982 кДж/(кг·К)
Средняя теплоемкость смеси в интервале температур 0-460 °С:
cp см= 1,9975· 0,121 + 1,3907·0,037 + 1,5719·0,11+1,3237·0,732 =1,4350 кДж/(кг·К)
Средняя в интервале температур теплоемкость смеси:
cp=сp0-460∙460-сp0-260∙260460-260=1,4350∙460-1,3982∙260460-260=
=1,4828 кДж/(кг·К)
Расход тепла при постоянном давлении:
q=cpt2-t1=1,4828260-460=-296,56кДжкг.