Пример выполнения

В качестве исходных данных выберем из таблицы 1 исходные значения параметров

Смесь имеет следующий объемный состав:

СО₂ = 12%; r_СО2 = 0,12;

N₂ = 75%; r_N2 = 0,75;

H₂O = 8%; r_Н2О = 0,08;

О₂ = 5%; r_О2 = 0,05;

Всего: 100% .

Давление смеси p_см = 1,0 бар, объем смеси V_см =2 м³, температура смеси t_см=100°C (T_см=373 K), температура при которой определяется истинная теплоемкость t=2000°С (T=2273 K), интервал температур, для которого определяется средняя теплоемкость смеси t₁–t₂=200-1000°C (T₁=473 K; T₂ =1273 K).

Молярная масса веществ, входящих в смесь (табл. А), [кг/кмоль]:

;;;.

Решение

Состав смеси в массовых долях:

;

;

;

;

;

.

Для вариантов с № 16 по 30 формула перехода имеет вид: .

Газовые постонянны компонентов смеси, [кДж/(кг·К)]:

;

;

;

;

.

 

Газовые постонянная смеси , [кДж/(кг·К)]:

.

 

Среднюю молярная масса смеси, , [кг/кмоль]:

через объемные доли:

;

(проверка )

через массовые доли:

.

 

Парциальные давления компонентов p_i, [бар]:

через объемные r_i доли:

;

;

;

;

.

через массовые g_i доли

;

;

;

;

;

.

 

Масса смеси m_см, [кг]:

.

Масса компонентов m_i смеси, [кг]:

;

;

;

;

;

.

Парциальные объемы V_i компонентов смеси, [м³]:

;

;

;

;

.

Протности ρ_i компонентов смеси, [кг/м³]:

;

;

;

.

Плостность смеси ρ_см, [кг/м³]:

;

(проверка ;

или .

Истинная теплоемкость смеси для , , при температуре t=2000°C:

молярная , [кДж/(кмоль·К)]:

; ;

;

 

;

.

 

объемная , [кДж/(м³·К)]:

м³/кмоль – объем 1 кмоля любого газа;

;

;

 

массовая , [кДж/(кг·К)]:

;

.

 

Средняя теплоемкость на интервале температур t₁=200°C; t₂ =1000°C:

молярная , [кДж/(кмоль·К)]:

,

где ;

;

.

 

объемная , [кДж/(м³·К)]:

;

;

 

массовая , [кДж/(кг·К)]:

;

.

Количество теплоты Q, [кДж], необходимое для нагрева в интервале температур при , на интервале температур от t₁=200°C; до t₂ =1000°C:

 

количество вещества смеси задано как 2 моль:

;

 

количество вещества смеси задано как 5 м³:

;

 

количество вещества смеси задано как 7 кг:

.