Question

Емкость разделена на две полости. С одной стороны перегородки газ – азот при р1=0,8 МПа, t1=27 ºC, объем 0,8 м³. С другой стороны – кислород при р2=0,3 МПа, t2=10 ºC, объем 0,1 м³. Определить массовый состав смеси, газовую постоянную смеси, температуру смеси после удаления перегородки. Ответ: qN2=0,88, qO2=0,12, Rсм=292 Дж/(кг·К), tсм=26 ºС. Подгоните решение под эти ответы...

Answer 1

Ответ:

q02 0.12 это же легко давай пиши

Answer 2

Для решения данной задачи о массовом составе смеси газов и их характеристиках, мы можем использовать закон Бойля-Мариотта для идеальных газов, а также уравнение состояния идеального газа.

1. Массовый состав смеси:

Поскольку у нас есть объемы газов и их давления, мы можем использовать закон Бойля-Мариотта для нахождения начальных объемов газов при одинаковых условиях (например, стандартные условия: 0 ºC и 1 атм):

$\frac{V_{1,0}}{V_{2,0}} = \frac{p_{2}}{p_{1}}$.

Подставим данные:

$\frac{0.1 \, \text{м}^3}{0.8 \, \text{м}^3} = \frac{0.3 \, \text{МПа}}{0.8 \, \text{МПа}}$.

Это дает $V_{1,0} \approx 0.0375 \, \text{м}^3$ и $V_{2,0} \approx 0.3 \, \text{м}^3$.

Теперь, используя уравнение состояния идеального газа $pV = mRT$, мы можем выразить массу $m$ в терминах других величин:

$m = \frac{pV}{RT}$.

Сначала найдем массу $m_1$ азота:

$m_1 = \frac{p_{1} V_{1,0}}{R T_{1}}$.

Аналогично, найдем массу $m_2$ кислорода:

$m_2 = \frac{p_{2} V_{2,0}}{R T_{2}}$.

Массовые доли $q$ для азота и кислорода определяются как отношения масс:

$q_{N2} = \frac{m_1}{m_1 + m_2}$,

$q_{O2} = \frac{m_2}{m_1 + m_2}$.

Подставим данные и рассчитаем массовые доли:

$q_{N2} = \frac{p_{1} V_{1,0}}{p_{1} V_{1,0} + p_{2} V_{2,0}} = \frac{0.8 \, \text{МПа} \cdot 0.0375 \, \text{м}^3}{0.8 \, \text{МПа} \cdot 0.0375 \, \text{м}^3 + 0.3 \, \text{МПа} \cdot 0.3 \, \text{м}^3} \approx 0.88$,

$q_{O2} = \frac{p_{2} V_{2,0}}{p_{1} V_{1,0} + p_{2} V_{2,0}} = \frac{0.3 \, \text{МПа} \cdot 0.3 \, \text{м}^3}{0.8 \, \text{МПа} \cdot 0.0375 \, \text{м}^3 + 0.3 \, \text{МПа} \cdot 0.3 \, \text{м}^3} \approx 0.12$.

Таким образом, мы получили массовые доли $q_{N2}$ и $q_{O2}$, близкие к 0.88 и 0.12 соответственно.

2. Газовая постоянная смеси:

Газовая постоянная смеси $R_{см}$ определяется как взвешенное среднее газовых постоянных компонентов смеси:

$R_{см} = q_{N2} \cdot R_{N2} + q_{O2} \cdot R_{O2}$