Задачи для самостоятельного решения

• 1. Рассчитайте постоянные, а и b уравнения Ван-дер-Ваальса для углекислого газа.
• 2. Рассчитайте постоянные аЬ уравнения Пенга — Робинсона для воды.
• 3. Емкость разделена перегородкой пополам. 1 кмоль аргона при температуре Г₍ = = 300 К занимает одну половину емкости объемом V, = 0,2 м³. Вторая половина емкости вакуумирована. Найдите равновесную температуру газа, которая установится после устранения перегородки, используя модель идеального газа и уравнение состояния Ван-дер-Ваальса.
• 4. Уравнение состояния газа имеет вид p (v-b) = RI. Получите выражение для расчета разности теплоемкостей с_р — c_v этого газа (см. гл. 4).
• 5. Получите выражение для расчета разности теплоемкостей с_р — c_v для газа с использованием уравнения состояния Ван-дер-Ваальса.
• 6. Уравнение состояния газа имеет вид p (v-b) = RT. Получите выражения для изменения энтропии, энтальпии и внутренней энергии в изотермическом процессе с заданными значениями температуры, а также начального и конечного объемов.
• 7. Уравнение состояния реального газа имеет вид

Получите выражение для расчета изотермического изменения энтропии s (v₂, T) — s (v_vT) (см. гл. 4).

8. Плотность этана (С₂Н₆) при температуре 25 °C при нескольких давлениях приведена в таблице. Найдите второй и третий вириальные коэффициенты (В и С) уравнения состояния.

• 9. Контейнер объемом 7 дм³ содержит 1 кг кислорода, температура которого равна 190 К. Определите давление в контейнере, используя уравнение состояния: а) идеального газа; б) Ван-дер-Ваал ьса.
• 10. Цилиндрический бак, радиус которого равен 10 см, а высота — 1 м, содержит 3 кг углекислого газа с температурой -45°С. Определите давление в баке с использованием уравнения состояния: а) идеального газа; б) Ван-дер-Ваал ьса; в) Редлиха — Квонга.
• 11. Метан нагревается в баллоне от начального состояния с параметрами р_{ = = 1 бар, t_{ = 20 °C до температуры 430 °C. Определите давление метана в конечном состоянии, используя уравнение состояния: а) идеального газа; б) Редлиха — Квонга.
• 12. Получите соотношения для расчета изобарного коэффициента расширения и изотермического коэффициента сжимаемости, используя уравнение состояния Ван — дерВаал ьса.
• 13. Получите выражение для расчета изменения энтропии газа в изотермическом процессе с заданными значениями р_Ур₂, и Г, используя уравнение состояния Пенга — Робинсона (см. гл. 4).
• 14. Получите выражение для расчета изменения энтальпии и внутренней энергии газа в изотермическом процессе с заданными значениями р_х, р₂, и Т, используя уравнение состояния Пенга — Робинсона.
• 15. Определите изменение внутренней энергии азота при переходе его из состояния 1 с параметрами /?, = 1 бар, t_x = 20 °C в состояние 2 с параметрами р₂ = 60 бар, t₂ = 220 °C, используя уравнение состояния Вап-дер-Ваальса.
• 16. Определите изменение энтальпии азота при переходе его из состояния 1 с параметрами /?i = 1 бар, t = 20 °C в состояние 2 с параметрами р₂ = 60 бар, t₂ = 220 °C, используя уравнение состояния Bair-дер-Ваальса.
• 17. Определите изменение энтропии азота при переходе его из состояния 1 с параметрами р_{ = 1 бар, t_x = 20 °C в состояние 2 с параметрами р₂ = 60 бар, t₂ = 220 °C, используя уравнение состояния Ван-дер-Ваальса.

18. Получите выражение для расчета работы изотермического расширения газа в цилиндре под поршнем, если поведение газа описывается вириальным уравнением состояния с тремя коэффициентами

• 19. 1 кг метана находится в контейнере при давлении 100 бар и температуре 300 К. Найдите объем контейнера, используя уравнение состояния Редлиха — Квонга.
• 20. Смесь 1 моль метана и 1 моль аргона находится в сосуде объемом 10 дм³ при температуре 500 К. Определите давление в сосуде, используя модель идеального газа и уравнение Редлиха — Квонга.
• 21. Смесь 50 г азота и 50 г кислорода находится в сосуде при давлении 80 бар и температуре 273 К. Определите объем сосуда, используя уравнение состояния: а) идеального газа; б) Ван-дер-Ваальса.
• 22. Получите выражение для расчета коэффициента адиабатного дросселирования с использованием уравнения состояния Ван-дер-Ваальса.
• 23. Напишите программу, которая позволяет найти третий параметр из списка р, Г, Vc использованием уравнения состояния Редлиха — Квонга и Ван-дер-Ваальса для случая, когда заданы газ и два параметра из списка.
• 24. Напишите программу, которая позволяет построить линию насыщения данного вещества с использованием уравнения состояния Пенга — Робинсона и правила Максвелла.
• 25. Напишите реферат на тему «Уравнения состояния кубического типа».