Задача 2

Рассчитать среднюю теплоемкость парогазовой смеси (ПГС), подаваемой на паровую конверсию метана, при температурах t. Состав ПГС, м³: CH₄ – 93,8; C₂H₆ – 3,3; C₃H₈ – 1,6; N₂ – 3,854; H₂ – 7,416; Ar – 0,03; H₂O – 370.

Вариант 1: 525, 535, 545 ^оС. Вариант 2: 500, 520, 560 °С.

Расчет теплоемкости выполнить по правилу аддитивности:

,

где V_i – объем компонента в смеси газов, м³; с_i – средняя объемная теплоемкость компонента в смеси газов, кДж/(м³×К).

Теплоемкости компонентов смеси рассчитать по следующим формулам в кДж/(кмоль×К) и перевести в кДж/(м³×К):

Для H₂ (при 298-3000 К):

Для N₂ (при 298-2500 К):

Для H₂O (при 298 – 2500 К):

Для CH₄ (при 298-1500 К):

Для C₂H₆ (при 298-1500 К):

Для C₃H₈ (при 298-1500 К):

Для Ar:

,

где R – универсальная газовая постоянная.

Привести подробное решение для одной температуры, для остальных температур – только результаты. Ответ представить в кДж/(м³×К).