ZADANIE
W zbiorniku A o VA = 2m3 znajduje się powietrze o parametrach:
pA1 = 1 MPa
TA1 = 300 K
W zbiorniku B o VB =5m3 znajduje się dwutlenek węgla o parametrach:
pB1 = 2 MPa
TB1 = 300 K
Zbiorniki są połączone zaworem.
Po otwarciu zaworu nastąpił przepływ gazu, przy czym temperatura gazów została na tym samym poziomie, tj. 300 K.
Oblicz:
- ile kg, kmol gazu znajdowało się w każdym ze zbiorników przed otwarciem zaworu,
- ciśnienie panujące w układzie na końcu procesu,
- ile kg, kmol gazu znajdowało się w każdym ze zbiorników na końcu procesu,
- udziały molowe i gramowe poszczególnych składników na końcu procesu w każdym ze zbiorników.
Rozwiązanie:
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
ROZWIĄZANIE
Obliczamy ilość gazu na początku w każdym ze zbiorników z równania Clapeyrona:
,
Stad wynika: 
, 
,
Stad wynika: 
, 
Obliczamy ciśnienie w układzie na końcu procesu z równania Clapeyrona:
Podstawiając do równania Clapeyrona uzyskujemy : pa+b = 1,7145 MPa
Obliczanie ilości gazu z zbiornikach A i B na końcu procesu:
Z równania Clapeyrona mamy:
GB` - nowa ilość gazu w zbiorniku B
Jako, że przepływ gazu ma miejsce ze zbiornika o wyższym ciśnieniu do zbiornika o niższym ciśnieniu, czyli z B do A , więc w zbiorniku B będzie się znajdował sam dwutlenek węgla a w zbiorniku A roztwór powietrza i dwutlenku węgla.
GB` = 151,246 kg CO2, n`B=3,437 kmol CO2
GB` = 0 kg pow., n`B=0 kmol pow.
stad wynika, że w zbiorniku A pozostało 23,2 + 176,43 - 151,246 = 48,384 kg gazu,
w tym 23,2 kg powietrza (0,8 kmol ) oraz 25,184 kg dwutlenku węgla (0,572 kmol)
25,184 kg dwutlenku węgla bo 176,43 – 151,246 = 25,184
GA` = 25,184 kg CO2, n`A=0,572 kmol CO2
GA` = 23,2 kg pow., n`A=0,8 kmol pow.
Obliczanie udziałów molowych i gramowych w zbiornikach na końcu procesu:
Zbiornik A
Udziału gramowe:
Udziały molowe:
Zbiornik B
Udziały gramowe:
Udziały molowe
