Zestaw 9

Dr inż. Michał Araszkiewicz
Fizykochemiczne Podstawy Inżynierii Procesowej 2015/2016.
Zestaw 9
Zad. 1.
W zbiorniku o objętości 10 m3 w temperaturze 200 K znajduje się 1400 kg gazowego azotu . Należy
obliczyć ciśnienie panujące w zbiorniku. Dane charakterystyczne azotu: Tk=126.19 K, pk=33.958 bar,
ω=0.04. Zastosować metody:
a) równania stanu gazu doskonałego,
b) uniwersalnego wykresu Hougena-Watsona,
c) wirialnego równania stanu obciętego po drugim wyrazie – wersja rozwinięta względem gęstości
molowej; drugi wsp. wirialu obliczyć za pomocą wzoru Abbota,
d) wirialnego równania stanu obciętego po drugim wyrazie – wersja rozwinięta względem ciśnienia;
drugi wsp. wirialu obliczyć za pomocą wzoru Abbota,
e) równania van der Waalsa,
f) równania Redlicha Kwonga,
g) równania SRK,
h) równania Penga – Robinsona.
Obliczyć względne błędy procentowe dla poszczególnych metod zakładając, że rzeczywista wartość
ciśnienia wynosi 72.264 bara.
Zad. 2.
W zbiorniku o objętości 20 m3 znajduje się gazowy metan w temperaturze 250 K pod ciśnieniem 30
bar. Należy obliczyć ilość metanu w jednostkach masy. Przyjąć następujące parametry: T k=190.57 k,
pk=4.6 MPa, ω=0.011. Należy zastosować:
a) równania stanu gazu doskonałego,
b) wirialne równanie stanu obcięte po drugim wyrazie – wersja rozwinięta względem gęstości
molowej; drugi wsp. wirialu obliczyć za pomocą wzoru Abbota,
c) wirialne równanie stanu obcięte po drugim wyrazie – wersja rozwinięta względem ciśnienia; drugi
wsp. wirialu obliczyć za pomocą wzoru Abbota,
d) kubiczne równanie stanu SRK.
Otrzymane wyniki porównać z wartością rzeczywistą, która wynosi mr=512.6 kg (obliczyć błędy
względne).
Zad. 3.
Należy obliczyć fugatywność gazowego azotu w temperaturze 200 K pod ciśnieniem 50 bar i 250 bar.
Dane charakterystyczne azotu: Tk=126.19 K, pk=33.958 bar, ω=0.04.
Zastosować metody:
a) z wykorzystaniem wirialnego równania stanu i współczynnika B obliczonego za pomocą wzoru
Tsonopoulosa,
b) z wykorzystaniem równania stanu SRK.