IMG 63

108

oraz:

oraz uprowadzimy wzory definiujące udziały masowej a SI JM, otr/ymumy i

'"^SI8d    (ft 27)

I

Q,_3 = M c AT - ZMfCfAT - MATZgjc,,

(6.28a)

i

^cv=Y*8,‘^cvi    (6.28b)

i

^Cpn    ^cpm    (⁶ 28c>

/

(6 25b) (6.26,

(6.28d)

^CV7, = Z⁷/ ^Cvn, /

t, - MJ,

Anulngfc/nc wzory można otrzyiuuć dln energii wewnętrznej I entalpii minie-sionej do jednostki ilości substancji (kniol), jeżeli w zależnościach (6.26) i (6.27) udziuły masowe zastąpimy nd/iulumi molowymi.

Opisane powyżej parametry stanu składników roztworu należy wyznaczać dla temperatury roztworu (dla omawianych tu gazów doskonałych i półdoskonałych nic zależą one od ciśnienia).

Obliczenie ciepła właściwego roztworów gazów doskonułych ułatwia spostrzeżenie. ze ciepło pobrane na ogrzanie (lub oddane podczas chłodzenia) roztworu gazu musi być równe sumie ciepeł potrzebnych do ogrzaniu (lub ochłodzenia) poszczególnych składników o takie samo AT. Zatem ogólnie można napisać:

a w odniesieniu do wartości masowych cicpeł właściwych pr/y stałym ciśnieniu c_p i stałej objętości c,,dla guzów doskonnłych:

natomiast w odniesieniu do wartości ciepeł molowych i objętościowych c_pn i c_vn, udziały masowe we wzorach (6.28a) i (6.28b) zastępujemy udziałami molowymi lub objętościowymi.

Analogicznie, dla guzów póldotkonalych. wykontyitując pojęcie iredmego ocpU włu&ciwcgo, np musów go, inozmi napt»»ć:

■P “C* -51*1 (^CP* “^cv<)-51«. l*i^mR

i    i

natomiast dla gazu półdoskonałego w równaniach (6.25a) i (6.25b). zamiast ciepeł właściwych c_;, i c_v należy lylko wstawić odpowiednie średnic ciepła właściwe.

Dlu średnich ciepeł właściwych mieszanin również obowiązuje równanie Mayera, np. dla ciepeł właściwych musowych gazu doskonałego

6.5. PRZYKŁADY

Przykład 6.1

Zakładamy, ze powietrze suche jest micszaiuną azotu i tlenu o udziałach objętościowych odpowiednio r_iV^ - 79% i r_a3 = 21%. Obliczyć udziały masowe azotu i tlenu, indywidualną stałą gazową, zusiępczą\nasę cząsteczkową, ciepło właściwe przy stałej objętości i przy stałym ciśnieniu, wykładnik izentropy mieszaniny oraz ciśnienia składnikowe dla ciśnienia normalnego. Azot i tlen traktować jak gazy doskonale

ROZWIĄZANIE

Należy pamiętać, że dla gazów doskonałych (i póldoskonalych) udziały objętościowe są równe udziałom molowym r, = z_t Związek między udziałami mułowymi (objętościowymi) a masowymi określa równanie (6 7).

łV*i

8i e'

2>r*

i

Masy cząsteczkowe wynoszą (wartości dokładne tab. 4.1): H,v₂ = 28,016 kg/kmol, p₀, = 32 kg/kmol

m