Смесь идеальных газов состоит по массе из 20% СО2

Определяем газовую постоянную для каждого компонента смеси:
Ri=8314μi
RСО2=8314μСО2=831444=189Джкг×К
RСО=8314μСО=831428=297Джкг×К
RО2=8314μО2=831432=259,8Джкг×К
RN2=8314μN2=831428=297Джкг×К
Тогда газовая постоянная смеси равна:
Rсм=Ri×gi=RСО2×gСО2+RСО×gСО+RО2×gО2+RN2×gN2=189×0,2+297×0,15+259,8×0,1+297×0,55=271,68 Джкг×К
Связь массовых и объемных долей газовой смеси имеет вид:
ri=gi×μсмμi=gi×RiRсм
где ri – объемная доля; gi – массовая доля.
rСО2=gСО2×RСО2Rсм=0,2×189271,68=0,139
rСО=gСО×RСОRсм=0,15×297271,68=0,164
rО2=gО2×RО2Rсм=0,1×259,8271,68=0,096
rN2=gN2×RN2Rсм=0,55×297271,68=0,601
Молярную массу смеси определяем по соотношению:
μсм=ri×μi=rСО2×μСО2+rСО×μСО+rО2×μО2+rN2×μN2=0,139×44+0,164×28+0,096×32+0,601×28=30,608
Парциальные давления определяем по соотношению:
pi=ri×pсм
pСО2=rСО2×pсм=0,139×0,5=0,0695 МПа
pСО=rСО×pсм=0,164×0,5=0,082 МПа
pО2=rО2×pсм=0,096×0,5=0,048 МПа
pN2=rN2×pсм=0,601×0,5=0,3005 МПа
Удельная молярная изохорная теплоемкость определяется по формуле:
μcv=Ri×i2
μcvСО2=RСО2×i2=8314×72=29099Джкмоль×К
μcvСО=RСО×i2=8314×52=20780Джкмоль×К
μcvО2=RО2×i2=8314×52=20780Джкмоль×К
μcvN2=RN2×i2=8314×52=20780Джкмоль×К
Тогда:
μcсм=ri×μcvi=rСО2×μcvСО2+rСО×μcvСО+rО2×μcvО2+rN2×μcvN2=0,139×29099+0,164×20780+0,096×20780+0,601×20780=23,87кДжкмоль×К
Тогда:
cvСО2=μcvСО2μvСО2=2909944=661,34Джкг×К
cvСО=μcvСОμvСО=2078028=742,14Джкг×К
cvО2=μcvО2μvО2=2078032=649,375Джкг×К
cvN2=μcvN2μvN2=2078028=742,14Джкг×К
cсм=gi×cvi=gСО2×cvСО2+gСО×cvСО+gО2×cvО2+gN2×cvN2=0,2×661,34+0,15×742,14+0,1×649,375+0,55×742,14=0,7216кДжкг×К
Раздел 1.3.