СУМІШІ ІДЕАЛЬНИХ ГАЗІВ - Студопедія
В інженерній практиці часто доводиться мати справу з газоподібними речовинами, близькими за властивостями до ідеальних газів і механічною сумішшю окремих компонентів різних газів, що хімічно не реагують між собою. Це звані газові суміші. Як приклад можна назвати повітря, продукти згоряння палива у двигунах внутрішнього згоряння, топках печей та парових котлів, вологе повітря у сушильних установках тощо.
Всі залежності, отримані вище для ідеальних газів, справедливі і для їх сумішей, якщо в них підставляти постійну газову, молекулярну масу і теплоємність суміші.
Закон Дальтона. Основним законом, що визначає поведінку газової суміші, є закон Дальтона:повний тиск суміші ідеальних газів p дорівнює сумі парціальних тисків всіх компонентів, що входять до неї:
Парціальний тискрi— тиск, який мав би газ, якби він один при тій же температурі займав весь об'єм суміші.
Способи завдання суміші. Склад газової суміші може бути заданиймасовими,об'ємними абомольними частками.
Масовою часткою gi називається відношення маси окремого компонентаMiдо маси сумішіМ :
Масові частки - безрозмірні величини і часто задаються у відсотках. Наприклад, для сухого повітря частка азоту становить 77%, а кисню – 23%.
Об'ємна часткаriє відношенням наведеного об'єму газуVi доповного обсягу сумішіV:
Наведеним називається обсяг, який займав би компонент газу, якби його тиск і температура дорівнювали тиску і температурі суміші.
Обчислення наведеного обсягувизначається з рівняння:
Підсумувавши всі компоненти суміші, отримаємо з урахуванням закону Дальтона
Об'ємні частки також часто задаються у відсотках. Для повітряrO2 = 21%,rN2 = 79%.
Іноді буває зручніше задати склад сумішімольними частками. Мольною часткою називається відношення кількості молейNiрозглянутого компонента до загальної кількості молей сумішіN.
Мольна частка компонента дорівнюватимеNi /N,а число молей сумішіN =ΣNi
Завдання суміші ідеальних газів мольними частками рівнозначне завдання її об'ємними частками
Газова постійна суміші газів. Просумувавши рівняння для всіх компонентів суміші, отримаємо постійну газову суміші газів.
Суміш ідеальних газів також підпорядковується рівнянню Клапейрону
Здається молекулярна маса суміші. Здається молекулярна маса суміші, задана об'ємними частками, дорівнює:
.
Теплоємність сумішей ідеальних газів. Якщо суміш газів задана масовими частками, то її масова теплоємністьзвизначається як сума творів масових часток на масову теплоємність кожного компонента, тобто.
, .
При заданні суміші об'ємними частками об'ємна теплоємність суміші
, .
Аналогічно мольна теплоємність суміші дорівнює добутку об'ємних часток на мольні теплоємності складових суміш газів:
, .
У сушильній техніці в якості робочого тіла широко використовують вологе повітря, що є сумішшю сухого повітря і водяної пари. Вміст водяної пари в атмосферному повітрі залежить від метеорологічних умов, а також від наявності джерел випаровування води і коливається в широких межах: від малих часток до 4% за масою.
Зазвичай до вологогоповітрі, нехтуючи незначною похибкою, застосовують рівняння стану для ідеальних газових сумішей.
20. Питома теплоємність.
21. Масова, об'ємна та мольна теплоємність суміші газів.
22. Масова, об'ємна та мольна теплоємності.
23. Справжня та середня теплоємність.
24. Теплоємність при постійному обсязі та постійному тиску.
25. Рівняння Майєра.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком:
Вимкніть adBlock! і оновіть сторінку (F5)дуже потрібно