Задание Определить плотность газа при стандартных условиях
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Задание
Определить плотность газа при стандартных условиях, его относительную плотность по воздуху и коэффициент сжимаемости газа при температуре T и абсолютном давлении p.
Характеристика газа:
Молярный состав (r): метан, этан и пропан;
Характеристическая газовая постоянная:
R=8314 Джмоль∙К;
Стандартные условия: tст=20℃; pст=101,3 кДж.
Таблица 1 - Процентное содержание газа в зависимости от варианта
Вариант p, МПа t, °С Метан
rм, % Этан
rэ, % Пропан
rп, %
10 5,4 15 91 8 1
Таблица 2 - Критические параметры для газов
Газ Формула Крит. температура Tкр, К Крит. давление pкр, МПа
Метан CH4
190,56 4,599
Этан C2H6
305,83 4,880
Пропан C3H8
369,82 4,250
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Определяем плотность газа при стандартных условиях:
ρст=pстRtстzст=1013008314·293·1=0,41 кг/м3
где zст – фактор сжимаемости природного газа при стандартных условиях.
Определяем фактор сжимаемости:
zст=1-0,0458i=1nnizi-0,00220,0195ra+0,075ry2=1
где ni – количество атомов углерода в -ом углеводородном компоненте CnH2n+2 природного газа,
ra – молярная концентрация азота в природном газе,
ry – молярная концентрация диоксида углерода.
Рассчитываем характеристическую газовую постоянную смеси:
R=Ri=1nriμi=Rμm=8314 Джмоль∙К
Определяем относительную плотность газа по воздуху:
∆i=ρстρв=0,411,206=0,34
где ρв – плотность воздуха при стандартных условиях,
ρв=1,206 кгм3.
Коэффициент сжимаемости газа определяется как отношение факторов сжимаемости при заданных к стандартным условиям
. Так как фактор сжимаемости газа заданного состава при стандартных условиях практически равен 1, то численное значение коэффициента z фактора сжимаемости. По ГОСТ для газа данного состава при заданных термодинамических параметрах (t, p) коэффициент сжимаемости равен: z=0,885.
Составляем данное значение коэффициента сжимаемости со значениями, полученными другими методиками.
По закону соответственных состояний коэффициент сжимаемости зависит от значений приведенного давления (π) и приведенной температуры τ.
Приведенные параметры для смесей газов определяется по соотношениям:
π=ppnкр;
τ=TTnкр,
где pnкр – псевдокритическое давление,
Tnкр – псевдокритическая температура.
Псевдокритические давление и температура газовой смеси определяется по правилу аддитивности:
pnкр=i=1nripкрi=4,62 МПа
Tnкр=i=1nriTкрi=201,6 К
Численное значение критических параметров компонентов смеси в табл
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
