Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Смеси идеальных газов
В качестве рабочих тел в технике могут использоваться смеси, состоящие из нескольких газов. Если смесь состоит из идеальных газов, то для неё справедливы все соотношения, полученные для однородного идеального газа. Так уравнение состояния для 1 кг смеси идеальных газов имеет вид: pv = R T. (4.1) Для G кг смеси –
pV = G R T, (4.2) где R - газовая постоянная смеси, Дж / (кг град).
Для 1 кмоль смеси – pV = R T. (4.3) Здесь V = v - объём 1 кмоль смеси; v - удельный объём смеси, м / кг; - кажущаяся или средняя молекулярная масса смеси, кг / кмоль; R = 8314 Дж / (кмоль град) – универсальная газовая постоянная для смеси.
Для определения величин R и необходимо знать состав смеси, который может быть задан массовыми или объёмными долями. Массовая доля i-той составляющей газовой смеси: g = , (4.4) где G - масса данного газа в смеси, кг; G - масса смеси, кг.
Сумма массовых долей: = 1. (4.5) Каждый из газов, составляющих смесь, занимая объем, равный объему смеси, находится под своим парциальным давлением (p ) и имеет температуру смеси. Давление смеси равно сумме парциальных давлений. Это положение известно под названием закона Дальтона: = p . (4.6) Объемная доля i-той составляющей газовой смеси: r = , (4.7) где V - объём данного газа, взятый при давлении смеси, так называемый приведенный (парциальный)объём, м ; V - объём смеси, м . Сумма объёмных долей: = 1. (4.8) Сумма приведённых объёмов V равна объёму всей смеси V . Если смесь задана массовыми долями, то R и определяются из следующих соотношений: R = R (4.9) или R = 8314 ; (4.10)
= , (4.11) или = = . (4.12) Если смесь задана объёмными долями, то справедливы зависимости: R = (4.13) или R = ; (4.14)
= , (4.15) откуда = 8314 . (4.16) Парциальные давления отдельных газов, входящих в смесь, определяются из следующих соотношений: 1) если смесь задана массовыми долями, то p = g p = g p ; (4.17) 2) если смесь задана объёмными долями, то p = r p . (4.18) Соотношения между массовыми и объёмными долями составляющих газов и всей смеси в целом: g = = ; (4.19) r = = . (4.20)
Вопросы для самоконтроля 1. Что такое газовая смесь? 2. Дать формулировку закона Дальтона. 3. Что называется парциальным давлением? 4. Что называется массовой, объёмной и мольной долями? 5. Что называется парциальным, или приведенным, объёмом? 6. Почему молекулярная масса смеси называется средней молекулярной массой? 7. Как производится пересчёт массового состава в объёмный и объёмного в массовый? 8. Как определяется газовая постоянная по массовым и объёмным долям? 9. Как определяется парциальное давление газа в смеси по массовым и объёмным долям? 10. Как определяется средняя молекулярная масса смеси газов?
|