Задан объемный состав газовой смеси rN2

По справочным данным определим молекулярные массы компонентов и их мольные теплоемкости:
Компонент газовой смеси Молекулярная масса, μ, кг/кмоль
Мольная теплоемкость, С
N2 28,026
NH3 17,031
CO2 44,01
Рассчитаем массовый и мольный составы смеси:
gi=riμi(riμi); ri=ni
gN2=0,6*28,0260,6*28,026+0,2*17,031+0,2*44,01=16,815629,0238=0,58
gNH3=0,2*17,0310,6*28,026+0,2*17,031+0,2*44,01=3,406229,0238=0,12
gCO2=0,2*44,010,6*28,026+0,2*17,031+0,2*44,01=8,80229,0238=0,30
Так как мольный состав смеси совпадает с объёмным, то мольные доли равны:
nN2=0,6
nNH3=0,2
nCO2=0,2
Проверка:
gN2 + gNH3 + gCО2 = 0,58 + 0,12 + 0,30 = 1.
Определим кажущуюся молярную массу смеси:
μсм=(riμi)
μсм=0,6*28,026+0,2*17,031+0,2*44,01=29,0238 кг/кмоль
Определим газовую постоянную заданной смеси:
Rсм=8314(riμi)
Rсм=831429,0238=286,45 Дж/кг*К
Определим удельный объем и плотность смеси при давлении смеси р=0,15 МПа и температуре смеси t=70оС:
Рассчитываем по уравнению Клапейрона:
pVсм RсмT
V см= 286,45*3430,15*106=0,655 м3/кг
см=1V=10,655=1,53 кг/м3
Мольная изобарная теплоемкость смеси:
(μсP )см (μсP)N2 * rN2 (μсp)NH3 *rNH3 + (μсP)CO2 * rCO2 = 28,026*6,95*0,6 + 17,031*8,8*0,2 + 44,01*8,83*0,2 = 116,87 + 29,97 + 77,72 = 224,56 кДж/кмоль*К
Массовая изобарная теплоемкость:
cр см=(μСр)смμсм
cр см=224,5629,0238=7,74кДжкг*К
Объемная изобарная теплоемкость:
cp см'=(μСр)см22б4=224,5622,4=10,025кДжм3*К
Мольная изохорная теплоемкость смеси:
(μcv)см=(μСр)см-R0=224,56-8,314=216,246кДжкмоль*К
Массовая изохорная теплоемкость смеси:
cvсм=(μСv)смμсм=216,24629,028=7,45кДжкг*К
Объемная изохорная теплоемкость смеси:
c'vсм=(μСv)см22,4=216,24622,4=9,65кДжм3*К
Ответ: gN2=0,58; gNH3=0,12; gCO2=0,30; μсм=29,0238кгкмоль; Rсм=286,45Джкг*К; V см= 0,655м3кг; см=1,53кгм3; (μcP)см 224,56 кДж/кмоль*К; cр см=7,74кДжкг*К;cp см'=10,025кДжм3*К; (μcv)см=216,246кДжкмоль*К; cvсм=7,45кДжкг*К; c'vсм=9,65кДжм3*К.