Практическая работа
Решение задач по теме: «Газовые смеси. Теплоемкость»
Задача 1
Газовая смесь в сосуде состоит из 5 кг диазота N2, 2 кг диоксида углерода СО2 и 3 кг паров воды H2O. Рассчитать парциальные давления составляющих смеси pi, среднюю молярную массу смеси и молярные доли смеси xi , если объём смеси V= 2 м3 и температура T = 500 К.
Решение.
Определяются молярные массы компонентов смеси кг/моль, количества веществ , моль, молярные доли и количество вещества смеси , моль. Результаты расчета сводятся в таблицу:
вещество | ,кг | , кг/моль | , моль | , МПа | ||||
1 | N2 | 5 | 28 | 0,028 | 178,57 | 0,457 | 0,3711761 | |
2 | CO2 | 2 | 44 | 0,044 | 45,46 | 0,116 | 0,0944932 | |
3 | H2O | 3 | 18 | 0,018 | 166,67 | 0,427 | 0,3463991 | |
Смесь | 10 |
|
| 0,8120684 |
Определяется средняя молярная масса смеси
кг/моль
Определяются парциальные давления составляющих смеси
, Па
Па
Па
Па
Давление смеси по закону Дальтона
Па
Задача 2.
Газовая смесь состоит из 5 кг диоксида углерода СО2 и 8 кг диазота N2. Изобарные молярные теплоемкости этих газов при температуре Т=298,15 К равны Дж/моль·К, Дж/моль·К. Рассчитать удельную изохорную теплоемкость смеси , Дж/кг·К.
Решение.
Определяются молярные массы и количества веществ компонентов смеси кг/моль, моль, масса и количество вещества смеси кг, , моль и сводятся в таблицу:
i | вещество | , кг/моль | , кг | , моль | ||||
1 | СО2 | 44 | 0,044 | 5 | 113,636 | |||
2 | N2 | 28 | 0,028 | 8 | 285,714 | |||
Смесь |
| m=13 | n =399,35 |
Определяется общая изобарная теплоемкость смеси
Дж/К.
По уравнению Майера определяется общая изохорная теплоемкость смеси
Дж/К.
Определяется удельная изохорная теплоемкость смеси
Дж/кг·К