Нужно верное решение Вычислить удельную теплоемкость воздуха ср , считая в его составе...

Question

Нужно верное решение Вычислить удельную теплоемкость воздуха ср , считая в его составе 20% кислорода и 80% азота. Пожалуйста сделайте с дано, решение, ответ.

Answer 1

ДАНО

R =8.31 Дж/моль*К – универсальная газовая постоянная

i= 5 –количество степеней свободы много атомного газа

20%  кислорода O2

80% азота  N2

µk =0.032 кг/моль

µa =0.028 кг/моль

----------------------------

Cр - ?  удельная теплоемкость воздуха при изобарном процессе (Р=const)

 

 

РЕШЕНИЕ

Vk – количество молей кислорода в смеси

Vа – количество молей азота в смеси

V =vk+va  - количество молей газовой смеси

vk/v = 20% = 20/100 =0.2

va/v = 80% = 80/100 =0.8

Сp = (i +2)/2 *R/ µk *vk/v +(i +2)/2 *R/ µa *va/v =(i +2)/2 *R*(1/ µk *vk/v+1/ µa *va/v) 

подставим цифры

Ср =(5+2)/2 *8.31*(1/ 0.032 *0.2+1/0.028 *0.8) =1012.78=1013 Дж/кг*К

 

ОТВЕТ  1013 Дж/кг*К

Answer 2

дано

1-кислород

2-азот

k1 =20% =0,2

k2 =80% =0,8

M1=32 г/моль=32*10^-3 кг/моль

M2=28 г/моль=28*10^-3 кг/моль

решение

 m,m1,m2 – масса воздуха, кислорода, азота

Т  -температура

R=8,31 Дж/(моль*К)  – газовая постоянная

для двухатомных газов   cp=7/2 *R/M   для изобарного процесса

Внутренняя энергия воздуха равна внутренней энергии составляющих газов.

U =U1 + U2

cp*m*T =cp1*m1*T + cp2*m2*T

cp =cp1*m1/m +cp2*m2/m

cp=cp1*k1 +cp2*k2

cp=7/2*R/M1*k1 +7/2*R/M2*k2

cp=7/2*R*(k1/M1+k2/M2)=

    =7/2*8,31*(0,2/32*10^-3 + 0,8/28*10^-3)=1012,76 Дж/(кг*К) = 1.01   кДж/(кг*К)

ответ  1.01   кДж/(кг*К)