Завдання 2 суміші ідеальних газів

Задача 2.1

Визначити для даної суміші об’ємний склад, середню молярну масу та газову сталу, парціальний тиск компонентів, густину та питомий об’єм.

Умови завдання дані в таблицях 2.1 і 2.2.

2.1. Довідка з теорії

Згідно з законом Дальтона абсолютний тиск в суміші визначається як

(2.1 )

де - парціальний тиск i-го компонента суміші;

n – кількість компонентів.

Об’єм суміші дорівнює

( 2.2)

де - парціальний об’єм і-го компонента.

Маса суміші визначається, як

( 2.3)

де - маса і-го компонента.

Масові долі компонентів

( 2.4 )

де

. ( 2.5 )

Об’ємна доля

( 2.6 )

а їх сума становить

( 2.7 )

Парціальний тиск компонентів дорівнює

(2.8 )

Середня молекулярна маса суміші

( 2.9 )

де - молярна стала і-того компонента.

Маємо вираз для масової долі компонента (окрім виразу (2.4))

( 2.10 )

а також інше (окрім виразу (2.6)) визначення об’ємної долі

( 2.11 )

Рівняння стану для суміші ідеальних газів має вигляд

( 2.12)

де - газова стала для 1 кг суміші:

( 2.13 )

де газова стала і-того компонента, а також

( 2.14 )

2.2. Індивідуальні завдання

Таблиця 2.1 – Склад суміші

№№	Компоненти та їх масова доля
	Н2	N2	O2	CO2	H2O	CH2	C2H2
1	-	0,79	0,21	-	-	-	-
2	0,05	-	-	-	-	0,5	0,45
3	-	0,65	-	-	-	0,15	0,2
4	-	0,6	0,15	0,25	-	-	-
5	0,12	0,1	0,18	-	0,6	-	-

Таблиця 2.2 – Умови завдання

№№	№ складу суміші
1	1	0,8	-	290	101
2	2	-	1,2	250	150
3	3	0,15	-	300	98
4	4	-	25	320	250
5	5	0,75	-	275	100
6	5	-	1,5	275	102
7	4	1,20	-	400	25
8	3	-	3,5	350	150
9	2	0,50	-	280	95
10	1	-	0,4	250	450
11	1	0,20	-	310	100
12	2	-	35	180	180
13	3	0,4	-	273	90
14	4	-	5,5	340	120
15	5	0,35	-	310	550
16	5	-	12,0	305	75
17	4	0,45	-	320	140
18	3	-	4,5	280	170
19	2	0,60	-	250	320
20	1	-	7,0	400	45
21	1	0,85	-	293	102
22	2	-	2,8	290	130
23	3	1,5	-	220	210
24	4	-	1,5	305	85
25	5	0,28	-	300	110

2.3. Приклад розв’язання

Дана суміш:

Порядок розв’язання задачі

2.3.1. Визначення об’ємних долей суміші

де

2.3.2. Парціальні тиски компонентів

2.3.3. Визначаємо середню молярну масу та газову сталу суміші

2.3.4. Визначаємо масу, густину та питомий об’єм суміші