Определить молярную массу, газовую постоянную и плотность смеси, а также молярные концентрации и парциальные давления компонентов смеси, если давление смеси равно , а температура – .
Решение
1. Из приложения определим молярные массы компонентов:
μCH4=16,043кгмоль; μN2=28,135кгмоль;
μCO2=44,010кгмоль; μC2H4=28,054 кгмоль;
μH2=2,0159кгмоль; μC2H6=30,070кгмоль.
2. Вычислим газовые постоянные газов, используя значение универсальной газовой постоянной R=8314Джкг·К:
RCH4=8314μCH4=831416,043=518,23 Джкг·К;
RN2=8314μN2=831428,135=295,5 Джкг·К;
RCO2=8314μCO2=831444,010=188,91 Джкг·К;
RC2H4=8314μC2H4=831428,054=296,357 Джкг·К;
RH2=8314μH2=83142,0159=4124,21 Джкг·К;
RC2H6=8314μC2H6=831430,070=276,488 Джкг·К
.
3. Запишем массовой состав смеси:
gCH4=0,6; gN2=0,05; gCO2=0,07;
gC2H4=0,12; gH2=0,04; gC2H6=0,12.
4. Определим газовую постоянную смеси:
Rсм=gCH4·RCH4+gN2·RN2+gCO2·RCO2+gC2H4·RC2H4+gH2·RH2+gC2H6·RC2H6=0,6·518,23+0,05·295,5+0,07·188,91+0,12·296,357+0,04·4124,21+0,12·276,488=572,64578 Джкг·К.
5. Определяем молярную массу смеси:
μсм=8314Rсм=8314572,64578=14,5186 кгмоль