3.21 (Вариант 99) Произвести расчет термодинамических параметров газовой смеси, совершающей изобарное расширение до объема V2=ρV1, если известны начальная температура t1, начальное давление p1 и масса смеси m.
Определить: газовую постоянную и кажущуюся молекулярную массу, начальный объем V1, основные параметры в конечном состоянии, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, теплоту и работу расширения в процессе 1-2.
Исходные данные для решения задачи приведены в таблицах 1.1, 1.2.
При определении молярной массы и газовой постоянной обратить внимание на способ задания смеси.
Теплоемкости компонентов смеси рассчитать с использованием уравнения Майера.
Для расчета параметров состояния использовать уравнение состояния идеального газа.
Правильность вычисления энергетических параметров контролировать по выполнению первого закона термодинамики.
Таблица 1
| N2, % по объему | СО, % по объему | СО2, % по объему | Н2, % по объему |
| 6 | 39 | 7 | 48 |
Таблица 2
| р1, мм рт. ст. | t1, ºC | m, кг | ρ=V2/V1 |
| 730 | 300 | 5 | 2,5 |
Ответ: μсм=16,665 кг/кмоль, Rсм=0,499 кДж/(кг·К), V1=14,689 м³, V2=36,273 м³, t2=1160ºC, ΔU=6524 кДж, ΔS=9,240 кДж, Q=8669 кДж, L=2145 кДж, ΔН=8669 кДж.
