Zadanie I. 20                                                                        Robert Marchewka JZM 51 

W zbiorniku o zasobie objętości 

 

3

0991

,

0

m

V 

 zmieszano azot z wodorem tworząc 

mieszaninę zawierającą zasoby ilości materii azotu 





kmol

n

N

5

,

0

2



 oraz wodoru 





kmol

n

H

5

,

1

2



 w temperaturze 

 

C

t



0



 Obliczyć ciśnienia parcjalne i ciśnienie mieszaniny 

oraz masową gęstość zasobu objętości mieszaniny 

 . Masy cząsteczkowe i stałe gazowe 

azotu i wodoru są odpowiednio równe: 

























































kgK

J

R

kmol

kg

M

kgK

J

R

kmol

kg

M

H

H

N

N

68

,

4121

016

,

2

75

,

296

016

,

28

2

2

2

2

 

Dane:

 









 

































































kgK

J

R

kmol

kg

M

kgK

J

R

kmol

kg

M

C

t

kmol

n

kmol

n

m

V

H

H

N

N

H

N

68

,

4121

016

,

2

75

,

296

016

,

28

0

5

,

1

5

,

0

0991

,

0

2

2

2

2

2

2

3



 

Obliczyć: 

 

?

?

?

?

?

?

?

?

?

2

2

2

2

2

2



















H

N

H

N

H

N

g

g

m

m

m

p

p

p



 

Rozwiązanie: 

1.  wyznaczenie zasobu masy składników mieszaniny. Uwzględniając definicje masy 

cząsteczkowej 

n

m

M 

 

otrzymamy 

2

2

2

2

2

2

*

*

H

H

H

N

N

N

M

n

m

oraz

M

n

m





  

2.  wyznaczenie zasobu masy mieszaniny. Zgodnie z definicją określającą zasób masy 

mieszaniny  

i

n

i

m

m







1

 

otrzymamy 

2

2

2

2

2

2

*

*

H

H

N

N

H

N

M

n

M

n

m

m

m









 

3.  wyznaczenie udziałów masowych składników mieszaniny. Zgodnie z definicją udziału 

masowego napiszemy  

m

m

g

i

i



 

otrzymamy 

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

*

1

1

*

1

1

*

H

N

H

N

N

N

H

H

H

H

H

H

N

H

N

H

H

H

N

N

N

N

N

n

M

M

n

n

M

n

M

n

M

n

m

m

g

oraz

M

M

n

n

M

n

M

n

M

n

m

m

g





















 

4.  wyznaczenie stałej gazowej mieszaniny. Zgodnie z definicją indywidualnej stałej 

gazowej mieszaniny mamy: 

2

2

2

2

2

2

2

2

@

2

2

2

2

2

1

1

2

1

H

H

N

N

H

N

N

H

H

N

H

H

N

N

i

i

i

M

n

M

n

R

M

n

M

n

R

R

g

R

g

R

g

R



















 

5.  wyznaczenie ciśnienia mieszaniny z równania stanu gazu doskonałego Clapeyrona 

mamy. 

V

mRT

p 

 

6.  Wyznaczenie ciśnieniń parcjalnych składników mieszaniny. Zgodnie z definicją 

określającą ciśnienia parcjalne mieszaniny 

p

g

R

R

p

x

p

i

i

i

i





 

otrzymujemy 

p

g

R

R

p

x

p

p

g

R

R

p

x

p

H

H

H

H

N

N

N

N

*

*

*

*

*

2

2

2

2

2

2

2

2









 

7.  wyznaczenie masowej gęstości zasobu objętości mieszaniny 

m

V





 

8.  obliczenie wartości zasobu masy azotu i wodoru 

 

 

kg

m

kg

m

H

N

024

,

3

016

,

2

*

5

,

1

008

,

14

016

,

28

*

5

,

0

2

2









 

9.  obliczenie wartości zasobu masy mieszaniny gazów 

 

kg

m

m

m

H

N

032

,

17

024

,

3

008

,

14

2

2











 

10. obliczenie wartości udziałów masowych składników mieszaniny 

17755

,

0

82245

,

0

2

2

2

2









m

m

g

m

m

g

H

H

N

N

 

11. obliczenie wartości stałej gazowej mieszaniny 























kgK

J

R

g

R

g

R

H

H

N

N

39

,

976

68

,

4121

*

17755

,

0

75

,

296

*

82245

,

0

2

2

2

2

 

12. obliczenie wartości ciśnienia mieszaniny 

.





MPa

V

mRT

p

839

,

45

0991

,

0

16

,

273

*

39

,

976

*

032

,

17







 

13. obliczenie wartości ciśnień parcjalnych składników mieszaniny 









MPa

p

g

R

R

p

MPa

p

g

R

R

p

H

H

H

N

N

N

381

,

34

839

,

45

*

17755

,

0

*

39

,

976

68

,

4121

458

,

11

839

,

45

*

82245

,

0

*

39

,

976

75

,

296

2

2

2

2

2

2













 

 

 

14. obliczenie wartości masowej gęstości zasobu objętości mieszaniny 





















kg

m

m

V

3

3

10

*

8195

,

5

032

,

17

0991

,

0

