Задачи по "Физике"

Задача 3.82

Смесь идеальных газов состоит из 15 кг , 12 кг и 3 кг . Объем смеси в начальном состоянии , а давление . В результате адиабатного сжатия температура смеси возрастает до . Определить температуру смеси в начальном состоянии, объем и давление смеси в конечном состоянии, работу сжатия и изменение внутренней энергии смеси. Считать, что теплоемкость газов не зависит от температуры и определяется по табл. 1 приложения. Определить парциальные давления газов, входящих в смесь, в конечном состоянии. Изобразить процесс в - и - диаграммах.

Решение

Масса смеси в начальном состоянии:

(1)

Массовые доли компонентов смеси:

(2)

Проверка:

Газовая постоянная смеси:

(3)

где - газовая постоянная газа смеси, ;

Температуру смеси в начальном состоянии находим из уравнения состояния:

(4)

Средние массовые теплоемкости компонентов смеси, как двухатомных газов. при постоянном давлении:

(5)

где - молекулярная масса газа смеси, ;

Средняя массовая теплоемкость смеси при постоянном давлении:

(6)

Изохорную теплоемкость смеси находим из уравнения Майера: