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

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)

Answer 2

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 3

Вычисление удельной теплоемкости воздуха

Удельная теплоемкость вещества определяется как количество теплоты, необходимое для нагрева единицы массы этого вещества на один градус Цельсия. Для вычисления удельной теплоемкости воздуха, учитывая его состав из 20% кислорода и 80% азота, мы можем использовать средневзвешенное значение удельной теплоемкости для каждого компонента.

Удельная теплоемкость кислорода составляет 0,91 кДж/(кг·°C), а удельная теплоемкость азота составляет 1,04 кДж/(кг·°C).

Для расчета удельной теплоемкости воздуха, учитывая его состав, мы можем использовать следующую формулу:

C_air = (C_oxygen * fraction_oxygen) + (C_nitrogen * fraction_nitrogen)

Где: - C_air - удельная теплоемкость воздуха - C_oxygen - удельная теплоемкость кислорода - fraction_oxygen - доля кислорода в воздухе - C_nitrogen - удельная теплоемкость азота - fraction_nitrogen - доля азота в воздухе

Подставляя значения, получаем:

C_air = (0,91 кДж/(кг·°C) * 0,2) + (1,04 кДж/(кг·°C) * 0,8)

Вычисляя это выражение, получаем:

C_air = 0,182 кДж/(кг·°C) + 0,832 кДж/(кг·°C) = 1,014 кДж/(кг·°C)

Таким образом, удельная теплоемкость воздуха, учитывая его состав из 20% кислорода и 80% азота, составляет 1,014 кДж/(кг·°C).

Решение:

Удельная теплоемкость воздуха с учетом его состава из 20% кислорода и 80% азота составляет 1,014 кДж/(кг·°C).

Ответ:

Удельная теплоемкость воздуха с учетом его состава из 20% кислорода и 80% азота составляет 1,014 кДж/(кг·°C).