Определить .Состав газовой смеси в массовых долях

Суммарная масса газовой смеси равна:
m = mN2 + mCO + mВ = 18,7 + 16,5 +20,7 = 55,9 кг.
Состав в массовых долях (массовый состав смеси):
g N2 = mN2/m =18,7/55,9 = 0,3345 (33,45%)
gCO = mСО/m = 16,5/55,9 = 0,2952 (29,52%)
gВ = mВ/m = 20,7/55,9 = 0,3703 (37,03%).
Проверка: Σgi = 0,3345 + 0,2952 + 0,3703 = 1,000.
Газовую постоянную смеси определяем по формуле (3.4)[1]:
R = Σ g i·Ri, где Ri - удельная газовая постоянная компоненте смеси.
R N2 = 296,8 Дж/(кг·К); RCO = 296,8 Дж/(кг·К); RВ = 287,0 Дж/(кг·К), см . табл.(2.1)[1].
R = g N2·R N2 + gCO·RCO + gВ·RВ = 0,3345·296,8 + 0,2952·296,8 + 0,3703·287,0 =
= 293,2 Дж/(кг·К).
Молярную массу смеси определяем по формуле: М = 8314,2/R.
М = 8314,2/293,2 = 28,36 кг/моль.
Объемные и массовые доли компонентов смеси связаны следующим соотношением: ri = g i·Ri/R, тогда состав смеси в объемных долях:
r N2 = g N2·R N2/R = 0,3345·296,8/293,2 = 0,3387 (33,87%),
rCO = gCO·RCO/R = 0,2952·296,8/293,2 = 0,2988 (28,88%),
rВ = gВ·RВ/R = 0,3703·287,0/293,2 = 0,3625 (36,25%).
Проверка: Σri = 0,3387 + 0,2988 + 0,3625 = 1,000.
Нормальные физические условия - это: давление рН = 101325 Па (760 мм.рт.ст.) и температура ТН = 273,15 К (0ºС).
Удельный объем определяем из уравнения Клайперона-Менделеева:
v = R·T/p = 293,2·273,15/101325 = 0,790 м3/кг.
Плотность равна: 𝜌 = 1/v = 1/0,790 = 1,265 кг/м3.