Смесь идеальных газов состоит из 30 кг СО2, 24 кг N2 и 6 кг О2. Объем смеси V1 = 1,7 м3, а температура t1 = 330 0С. Определить кажущуюся молекулярную массу и газовую постоянную смеси, давление смеси и парциальные давления газов, входящих в смесь.
Дано:
mCO2=30 кг
mN2=24 кг
mO2=6 кг
V1=1,7 м3
t1=330 °C
Найти:
μсм
pсм , pCO2, pN2,pO2
Решение
Определяем массу газовой смеси:
mсм=mCO2+mN2+mO2=30+24+6=60 кг
Определяем массовые доли компонентов газовой смеси:
gCO2=mCO2mсм=3060=0,5
gN2=mN2mсм=2460=0,4
gO2=mO2mсм=660=0,1
Кажущуюся молекулярная масса смеси:
μсм=1gCO2μCO2+gN2μN2+gO2μO2=10,544,01+0,428+0,132=34,75 кг/кмоль
Газовая постоянная смеси:
Rсм=8314μсм=831434,75=239,2 Джкг·К
Определяем плотность газовой смеси:
ρсм=mсмV1=601,7=35,29 кгм3
Давление газовой смеси:
p=ρсм·Rсм·T1=35,29·239,2·603=5,1·106=5,1 МПа
Парциальные давления газов, входящих в смесь:
pCO2=p·gCO2μCO2·μсм=5,1·0,544,01·34,75=2 МПа
pN2=p·gN2μN2·μсм=5,1·0,428·34,75=2,53 МПа
pO2=p·gO2μO2·μсм=5,1·0,132·34,75=0,554 МПа
Анализ термодинамических процессов в идеальном газе
Теоретическая часть
Первый закон термодинамики - количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и совершение работы над внешними телами.
Q=ΔU+A
ΔU-изменение внутренней энергии системы
A- совершение работы над внешними телами
Внутренняя энергия системы есть однозначная, непрерывная и ограниченная функция состояния системы
. Для определённости полагают внутреннюю энергию ограниченной снизу. За начало отсчёта внутренней энергии принимают её значения при абсолютном нуле температуры.
Эквивалентность теплоты и работы была установлена экспериментально. В 1843 г. Джоуль доказал, что для круговых процессов отношение A/Q (работы к теплоте) величина постоянная, т.е. не зависит от способа, которым теплота превращена в работу, а определяется только размерностью этих величин.
Энтропия – это одна из основных термодинамических величин, используемая для описания термодинамической системы
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
