Определить динамическую и кинематическую вязкость двухкомпонентной смеси газов азот - диоксид углерода

Для последующих расчетов используем значения молярных масс компонентов смеси:
МN2=28 кг/кмоль;
МCO2=44 кг/кмоль.
Коэффициент динамической вязкости газовой смеси рассчитываем по формуле:
μсм=МсмуN2∙МN2μN2+уCO2∙МCO2μCO2,
где Мсм – молярная масса смеси;
μN2- коэффициент динамической вязкости азота, Па·с; согласно справочным данным, при 300С μN2=0,018·10-3 Па·с;
μCO2- коэффициент динамической вязкости диоксида углерода, Па·с; согласно справочным данным, при 300С μCO2=0,0145·10-3 Па·с.
Молярную массу смеси рассчитываем по формуле:
Мсм=МN2∙yN2+МCO2∙yCO2,
где yCO2-объемная доля диоксида углерода в смеси; yCO2=0,09;
yN2-объемная доля азота в смеси; yN2=1-yCO2=1-0,09=0,91.
Мсм=28∙0,91+44∙0,09=29,44кгкмоль.
Тогда получим:
μсм=29,440,91∙280,018∙10-3+0,09∙440,0145∙10-3=0,017∙10-3 Па∙с
Определяем плотности входящих в смесь компонентов по формуле:
ρ=М22,4∙Т0Т∙рр0,
где Т0 – температура, соответствующая нормальным условиям, К; Т0=273 К;
Т – температура, соответствующая рабочим условиям, К; Т=300С=303 К;
р0 – давление, соответствующее нормальным условиям, Па; р0=101325 Па;
р – давление, соответствующее рабочим условиям, Па; р=2 атм=202650 Па.
ρN2=2822,4∙273303∙202650101325=2,252кгм3;
ρCO2=4422,4∙273303∙202650101325=3,540кгм3.
Плотность смеси компонентов рассчитываем по формуле:
ρсм=ρN2∙yN2+ρCO2∙yCO2;
ρсм=2,252∙0,91+3,540∙0,09=2,368кгм3
Кинематическая вязкость газовой смеси:
vсм=μсмρсм=0,017∙10-32,368=0,00718∙10-3м2с
Ответ: μсм=0,017∙10-3 Па∙с; vсм=0,00718∙10-3м2/с