3.67 (Вариант 02) Расчет газовых смесей

Условия задания.

В цилиндрическом сосуде с диаметром d и высотой h находится смесь, состоящая из четырех компонентов. Начальные параметры (масса m_i, температура t_i) компонентов смеси до смешения представлены в табл. 2. Газовая смесь в цилиндре может сжиматься или расширяться до конечных параметров (t_СМК или р_СМК):

а) изохорно; б) изобарно; в) изотермически; г) адиабатно; д) политропно с показателем политропы n (табл. 3).

Требуется: а) определить параметры газовой смеси: температуру t_СМН, давление р_СМН, газовую постоянную R_СМН, среднюю молекулярную массу μ_СМН, объемные (r_i) и массовые (g_i) доли компонентов смеси, парциальные давления p_i и объемы V_i компонентов смеси, истинную массовую (с_р) и объемную (с′_р) теплоемкости смеси при p=const; энтропию смеси S_СМ, среднюю массовую (c_pm) и объемную (c′_pm) теплоемкость в процессе сжатия или расширения;

б) определить недостающие начальные и конечные параметры и составляющие I и II законов термодинамики: подведенное или отведенное тепло (Q), полезную или затраченную работу (L), изменение внутренней энергии ΔU, изменение энтальпии ΔI и энтропии ΔS в процессе сжатия или расширения газовой смеси;

в) изобразить соответствующие процессы сжатия или расширения в p-V и T-S — диаграммах.

Варианты заданий выбрать из табл. 2 и 3.

Таблица 2

Таблица 3