Определить динамическую и кинематическую вязкость двухкомпонентной смеси газов диоксид серы - диоксид углерода, находящейся при давлении 2 атм и температуре Т=300С, если объемная доля второго компонента в смеси у2=0,74.
Ответ
μсм=0,014∙10-3 Па∙с; vсм=0,00354∙10-3м2/с
Решение
Для последующих расчетов используем значения молярных масс компонентов смеси:
МSO2=64 кг/кмоль;
МCO2=44 кг/кмоль.
Коэффициент динамической вязкости газовой смеси рассчитываем по формуле:
μсм=МсмуSO2∙МSO2μSO2+уCO2∙МCO2μCO2,
где Мсм – молярная масса смеси;
μSO2- коэффициент динамической вязкости диоксида серы, Па·с; согласно справочным данным, при 300С μSO2=0,013·10-3 Па·с;
μCO2- коэффициент динамической вязкости диоксида углерода, Па·с; согласно справочным данным, при 300С μCO2=0,0145·10-3 Па·с.
Молярную массу смеси рассчитываем по формуле:
Мсм=МSO2∙ySO2+МCO2∙yCO2,
где yCO2-объемная доля диоксида углерода в смеси; yCO2=0,74;
ySO2-объемная доля диоксида серы в смеси; ySO2=1-yCO2=1-0,74=0,26.
Мсм=64∙0,26+44∙0,74=49,2кгкмоль.
Тогда получим:
μсм=49,20,26∙640,013∙10-3+0,74∙440,0145∙10-3=0,014∙10-3 Па∙с
Определяем плотности входящих в смесь компонентов по формуле:
ρ=М22,4∙Т0Т∙рр0,
где Т0 – температура, соответствующая нормальным условиям, К; Т0=273 К;
Т – температура, соответствующая рабочим условиям, К; Т=300С=303 К;
р0 – давление, соответствующее нормальным условиям, Па; р0=101325 Па;
р – давление, соответствующее рабочим условиям, Па; р=2 атм=202650 Па.
ρSO2=6422,4∙273303∙202650101325=5,149кгм3;
ρCO2=4422,4∙273303∙202650101325=3,540кгм3.
Плотность смеси компонентов рассчитываем по формуле:
ρсм=ρSO2∙ySO2+ρCO2∙yCO2;
ρсм=5,149∙0,26+3,540∙0,74=3,958кгм3
Кинематическая вязкость газовой смеси:
vсм=μсмρсм=0,014∙10-33,958=0,00354∙10-3м2с
Ответ: μсм=0,014∙10-3 Па∙с; vсм=0,00354∙10-3м2/с
на новый заказ в Автор24.
