Смесь газов находится в баллоне. В результате пожара температура газовой смеси изменилась от t1 до t2

Определяем молярную массу смеси по формуле:
µсм=i=12ri×µi=rHe×µHe+rN2×µN2+rNH3×µNH3=0,1×4+0,7×28+0,2×17=23,4гмоль
где µHe=4гмоль - молекулярная масса гелия; rN2=28гмоль молекулярная масса азота; µNH3=17гмоль - молекулярная масса аммиака.
Определяем массовые доли компонентов по формулам:
gHe=rHe×µHeµсм=0,1×423,4=0,017
gN2=rN2×µN2µсм=0,7×2823,4=0,837
gNH3=rNH3×µNH3µсм=0,2×1723,4=0,134
Определяем плотность смеси по формуле:
ρсм=rHe×ρHe+rN2×ρN2+rNH3×ρNH3=0,1×0,18+0,7×1,25+0,2×0,7723=1,048кгм3
где ρHe=0,18 кгм3 - плотность гелия; ρN2=1,25кгм3 - плотность азота; ρNH3=0,7723 кгм3 - плотность аммиака.
Определяем массу смеси по формуле:
mсм=ρсм×V=1,048×0,01=0,01048 к=10,48 г
Определяем количество вещества в смеси по формуле:
xсм=mсмµсм=10,4823,4=0,448 моль
Так как молярные доли компонентов смеси равны объемным долям, определяем количество вещества компонентов смеси по формулам:
xHe=rHe×xсм=0,1×0,448=0,0448 моль
xN2=rN2×xсм=0,7×0,448=0,3136 моль
xNH3=rNH3×xсм=0,2×0,448=0,0896 моль
Определяем массы компонентов смеси по формулам:
mHe=gHe×mсм=0,017×10,48=0,178 г
mN2=gN2×mсм=0,837×10,48=8,772 г
mNH3=gNH3×mсм=0,134×10,48=1,404 г
Определяем молярные теплоемкости компонентов смеси при постоянном объеме по формулам:
CµVHe=i×R2=3×83142=12471Джмоль×К
CµVN2=i×R2=5×83142=20785Джмоль×К
CµVNH3=i×R2=6×83142=24942Джмоль×К
где i=3 для гелия, i=5 для азота, i=6 для аммиака - число степеней свободы молекулы; R=8314Джкг×К - универсальная газовая постоянная.
Определяем молярные теплоемкости компонентов смеси при постоянном давлении по формулам:
CµpHe=CµVHe+R=12471+8314=20785Джмоль×К
CµpN2=CµVN2+R=20785+8314=29099Джмоль×К
CµpNH3=CµVNH3+R=24942+8314=33256Джмоль×К
Определяем удельные теплоемкости компонентов смеси при постоянном объеме по формулам:
cVHe=CµVHeµHe=124714=3117,75Джкг×К
cVN2=CµVN2µN2=2078528=742,32Джкг×К
cVNH3=CµVNH3µNH3=2494217=1467,18Джкг×К
Определяем удельные теплоемкости компонентов смеси при постоянном давлении по формулам:
cpHe=CµpHeµHe=207854=5196,25Джкг×К
cpN2=CµpN2µN2=2909928=1039,25Джкг×К
cpNH3=CµpNH3µNH3=3325617=1956,23Джкг×К
Определяем молярную теплоемкость смеси при постоянном объеме и при постоянном давлении по формулам:
CµV=rHe×CµVHe+rN2×CµVN2+rNH3×CµVNH3=0,1×12471+0,7×20785+0,2×24942=20785Джмоль×К
Cµp=rHe×CµpHe+rN2×CµpN2+rNH3×CµpNH3=0,1×20785+0,7×29099+0,2×33256=29099Джмоль×К
Определяем удельную теплоемкость смеси при постоянном объеме и при постоянном давлении по формулам:
cV=gHe×cVHe+gN2×cVN2+gNH3×cVNH3=0,017×3117,25+0,837×742,32+0,134×1467,18=870,92Джкг×К
cp=gHe×cpHe+gN2×cpN2+gNH3×cpNH3=0,017×5196,25+0,837×1038,25+0,134×1956,23=1219,49Джкг×К
Определяем парциальные давления компонентов смеси до нагревания по формулам:
P1He=rHe×P1=0,1×101=10,1 кПа
P1N2=rN2×P1=0,7×101=70,7 кПа
P1NH3=rNH3×P1=0,2×101=20,2 кПа
Так как нагревание газа происходит в баллоне, то данный процесс является изохорным