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 Vi – объем компонента в смеси газов, м3; сi – 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).