Прямоугольная баржа длиной 6 м и шириной 5 м после загрузки осела на 20 см.
Определи вес груза, принятого баржей. Принять g=9,8 Н/кг.

ответ (округлить до сотых)

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)

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