Состав газовой смеси задан объемными долями r(CO2)=8% r(H2)=5%

Найдем среднюю молярную массу смеси через объемные доли:
кг/кмоль
Переведем состав смеси в массовые доли gi=riμiμсм
gсо2=0,084427,98=0,1258
gH2=0,05227,98=0,00357
gсо=0,022827,98=0,02
gN2=0,852827,98=0,85
Газовая постоянная i-го газа Ri = 8314 / i
Rсо2 = 8314 / 44=188,95 Дж/кг*К=0,189 кДж/кг*К
RH2 = 8314 / 2=4157 Дж/кг*К=4.157 кДж/кг*К
Rсо = 8314 / 28=296.9 Дж/кг*К=0,297 кДж/кг*К
RN2 = 8314 / 28=296.9 Дж/кг*К=0,297 кДж/кг*К

Найдем среднюю молярную массу смеси через массовые доли:
Найдем парциальные давления компонентов через массовые доли:
и объемные доли
Массу смеси mсм и компонентов m, в кг
mсм= Рсм Vсм/ Rсм Tсм=125000*5/297*973=2,16 кг.
mi=gi mсм
mCO2=0.1258*2.16=0.27 кг
mН2=0.00357*2.16=0.0077 кг
mCO=0.02*2.16=0.0432 кг
mN2=0.85*2.16=1.836 кг
Плотности компонентов ρi , кг/м3 и смеси ρсм , кг/м3 и смеси при заданных условиях Pсм и tсм
ρi=PiRiT
ρCO2=10000189*973=0.054 кг/м3
ρН2=62504157*973=0.0015 кг/м3
ρCO=2500297*973=0.0087 кг/м3
ρN2=106250297*973=0.368 кг/м3
Плотность смеси газов ρсм=PсмRсмT=125000297*973=0,324 кг/м3
Плотности компонентов и смеси при НФУ через объемные и массовые доли
НФУ: P=101325 Па, t=273К
При нормальных условиях υсм=297*273/101325=0,8 м3/кг
υСО2=0,08*0,8=0,064 м3/кг
υН2=0,05*0,8=0,04 м3/кг
υСО=0,02*0,8=0,016 м3/кг
υN2=0,85*0,8=0,68 м3/кг
Тогда плотность компонентов смеси:
ρСО2=0.1258/0.064=1.966 кг/м3
ρН2=0.00357/0.04=0,0893 кг/м3
ρСО=0.02/0.016=1.25 кг/м3
ρN2=0.85/0.68=1.25 кг/м3
Через объемные доли:
кг/м3
Через массовые доли:
кг/м3
Определим среднюю молярную, объемную и массовые теплоемкости для Р=const и V=const для температуры tсм.
Для температуры смеси:
Cp N2=1.0777кДж/(кг*°C)
Cp Н2=14.782 кДж/(кг*°C)
Cp CO2=1.0639 кДж/(кг*°C)
Cp CO=1.0978 кДж/(кг*°C)
Cp см=Cp igi=0.1258*1,0639+0.00357*14,782+0.02*1,0978+0.85*1,0777=1,125 кДж/(кг*°C)
Cv N2=0.7821кДж/(кг*°C)
Cv Н2=10.789 кДж/(кг*°C)
Cv CO2=0.8746 кДж/(кг*°C)
Cv CO=0.8009 кДж/(кг*°C)
Cv см=Cv igi=0.1258*0.8746+0.00357*10.789+0.02*0.8009+0.85*0.7821=0.8293 кДж/(кг*°C)
μCp CO2=46.813 кДж/(кмоль*К)
μCp СО=30,752кДж/(кмоль*К)
μCp N2=30.341 кДж/(кмоль*К)
μCp H2=30.55 кДж/(кмоль*К)
μCp см=μCp iri=0.08*46.813+0.05*30.55+0.02*30.752+0.85*30.341=31.677 кДж/(кмоль*К)
μCv CO2=38.498 кДж/(кмоль*К)
μCv СО=22.437кДж/(кмоль*К)
μCv N2=22.027 кДж/(кмоль*К)
μCv H2=25.25 кДж/(кмоль*К)
μCv см=μCv iri=0.08*38.498+0.05*25.25+0.02*22.437+0.85*22.027=23.194 кДж/(кмоль*К)
Cp СО2'=1,758 Дж/(нм3*К)
Cp Н2'=1,318 Дж/(нм3*К)
Cp СО'=1,372 Дж/(нм3*К)
Cp N2'=1,357 Дж/(нм3*К)
Cp см'=Cp i'ri=0.08*1.758+0.05*1.318+0.02*1.375+0.85*1.357=1.388 Дж/(нм3*К)
Cv СО2'=1.388Дж/(нм3*К)
Cv Н2'=0.947 Дж/(нм3*К)
Cv СО'=1,001Дж/(нм3*К)
Cv N2'=0.986 Дж/(нм3*К)
Cv см'=Cv i'ri=0.08*1.388+0.05*0.947+0.02*1.001+0.85*0.986=1.017 Дж/(нм3*К)
Средняя молярная, объемная и массовая теплоемкости для интервала температур от 300 до 1300