Gas Mixtures में Enthalpy और Internal Energy की Calculation कैसे की जाती है?
Gas Mixtures में Enthalpy और Internal Energy की Calculation कैसे की जाती है?
जब कई ideal gases आपस में मिलती हैं, तो उनकी कुल Enthalpy (H) और Internal Energy (U) को calculate करने के लिए हमें हर एक gas component के individual properties को consider करना होता है। Thermodynamics में gas mixture की calculation से power plant design, refrigeration systems और combustion processes को accurately analyze किया जाता है।
🔍 1. Internal Energy (U) की Calculation:
Ideal gas mixture के लिए internal energy को total internal energies के sum के रूप में लिखा जा सकता है:
Utotal = Σ (mi × ui)
जहां,
mi = i-th गैस का mass
ui = i-th गैस की specific internal energy
जहां,
mi = i-th गैस का mass
ui = i-th गैस की specific internal energy
अगर हम mole basis पर consider करें तो:
Utotal = Σ (ni × ûi)
ni = moles of component i
ûi = molar internal energy of i-th gas
ni = moles of component i
ûi = molar internal energy of i-th gas
🔥 2. Enthalpy (H) की Calculation:
Enthalpy को भी इसी प्रकार से calculate किया जाता है:
Htotal = Σ (mi × hi) या Htotal = Σ (ni × ĥi)
यहां hi और ĥi क्रमशः mass और molar specific enthalpy हैं।
🧪 Mass Fraction और Mole Fraction के आधार पर:
Gas mixture में enthalpy या internal energy को mass fraction (Yi) या mole fraction (Xi) की मदद से भी calculate किया जा सकता है:
umix = Σ (Yi × ui)
hmix = Σ (Yi × hi)
hmix = Σ (Yi × hi)
या
ûmix = Σ (Xi × ûi)
ĥmix = Σ (Xi × ĥi)
ĥmix = Σ (Xi × ĥi)
📌 Important Assumptions:
- All gases behave ideally.
- There is no chemical reaction between gases.
- Each component retains its thermodynamic identity.
निष्कर्ष:
Gas mixture की total enthalpy और internal energy को हर gas के contribution से individually calculate किया जाता है। यह calculation power plant और engine design जैसे practical applications में बहुत उपयोगी है।
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