КР 1 / 3адача 1

ЗАДАЧА 1

Определить объемный состав смеси идеальных газов, заданных в массовых долях, парциальные давления ее компонентов при абсолютном давлении смеси р, а также средние изобарные мольную и объемную теплоемкости смеси в интервале температур от 0˚С до t.

Таблица 1 – Данные к задаче 1

Решение.

Объемный состав смеси идеальных газов определим по формуле

V_см = R_смТ / Р, м³ / кг,

где R_см = 8314 / μ_см – газовая постоянная смеси идеальных газов, Дж/ (кг К);

Т = t + 273 – температура смеси, К;

Р – давление смеси, МПа;

μ_см = Σ r_iμ_i – средняя (кажущаяся) молекулярная масса смеси, кг;

r_i = V_i / V = (m_i / μ_i) / Σ (m_i / μ_i) – объемная доля газа в смеси ;

μ_i – масса 1 кмоля газа, кг;

m_i – массовая доля газа в смеси.

Объемные доли идеального газа в смеси:

- СО₂

r_СО2 = (18 / 44) / (18 / 44 + 12 / 32 + 70 / 28) = 0,13;

- О₂

r_О2 = (12 / 32) / (18 / 44 + 12 / 32 + 70 / 28) = 0,11;

- N₂

r_N2 = (70 / 28) / (18 / 44 + 12 / 32 + 70 / 28) = 0,76.

Средняя (кажущаяся) молекулярная масса смеси

μ_см = 0,13*44 + 0,11*32 + 0,76*28 = 30,5 кг/ кмоль.

Газовая постоянная смеси идеальных газов

R_см = 8314 / 30,5 = 272,6 Дж/ (кгК).

Объемный состав смеси идеальных газов:

- при t = 0˚С

V_см = 272,6*273 / (0,1*10⁶)*(1 / 9,8066)*(0,427 / 4,1868)

[(Дж К / кг К Па)*((Па м² / кгс)*(кгс м / Дж)] = 0,008 м³ / кг;

03 – ЗМ – 310 – В

Лист

4

Изм

Лист

№ докум

Подп

Дата