Головна

гАЗОВІ СУМІШІ

  1. безгазових сКЛАДИ
  2. Вплив тиску і складу суміші на швидкість реакції
  3. Вплив технологічних факторів формувальних сумішей на конструктивні параметри сумішоприготувальних лопатевих змішувачів
  4. Повітряні і газові холодильні машини
  5. газові закони
  6. Газові закони.
  7. Газові і газоконденсатні поклади (родовища).

У практиці в якості робочого тіла використовують, як правило, не який-небудь однорідний газ, а газову суміш: повітря, продукти згоряння різних видів палива, природні гази і т. П. Газова суміш - це механічна суміш газів, в якій не відбувається ніяких хімічних реакцій.

Газові суміші розглядаються як суміші ідеальних газів, що підкоряються законам ідеальних газів, закону Дальтона, а також рівняння стану Менделєєва-Клапейрона.

закон Дальтона говорить: загальний тиск суміші дорівнює сумі парціальних тисків окремих газів, що входять в суміш

р = р1 + р2 + р3 + р4 + ... + Рn, (18)

де р1, р2 ..., Рn - Парціальні тиску.

парціальний тиск - Це тиск, який мав би кожен газ, що входить до складу суміші, якби він перебував один в тій же кількості, в тому ж обсязі і при тій же температурі, що і в суміші.

Якщо при певній температурі суміші підняти тиск будь-якого з її компонентів (що входить до складу суміші) до тиску суміші, то він займе обсяг, званий парціальним.

При розрахунку газової суміші треба знати значення величин, що характеризують її газову постійну - Rсм, Щільність Rсм, молекулярну масу (уявну) mсм та ін.

склад суміші може бути заданий або масами компонентів, або їх обсягами, або масовими і об'ємними частками. Іноді склад газової суміші задається числом молей окремих газів.

масовою часткою називається відношення маси окремого газу, що входить до складу суміші, до маси всієї суміші. Якщо позначити буквами g1, g2, g3, ... Gn масові частки окремих газів суміші, а буквами G1, G2, G3 ..., Gn - Маси цих газів, то масові частки кожного з n газів суміші складуть

де Gсм = G1 + G2 + G3 + ... + Gn .

Очевидно, що сума масових часток дорівнює одиниці

g1 + g2 + g3 + ... + Gn = 1.

Об'ємною часткою називається відношення парціального об'єму окремого компонента суміші до повного об'єму суміші.

Якщо позначити буквами r1, r2, r3, ... Rn об'ємні частки окремих газів, а буквами V1, V2, V3, ..., Vn - Наведені (парціальні) обсяги цих газів, то об'ємні частки 1, 2, 3, ..., i-го газу суміші складуть

 (19)

де Vсм - Обсяг суміші:

Vсм = V1 + V2 + V3 + ... + Vn .

Значить, повний обсяг суміші Vсм дорівнює сумі парціальних обсягів її компонентів. З наведених вище рівнянь випливає, що r1 + r2 + r3 + ... + Rn = 1.

Спосіб завдання суміші числом молей тотожний завданням об'ємними частками.

Між масовими і об'ємними частками існують прості співвідношення. Вони дозволяють проводити перерахунок складу суміші, заданої масовими частками, в об'ємні, і навпаки:

 (20)

де ri, mi, Ri, rсм, mсм, Rсм - Відповідно щільність, молекулярна маса, газова постійна i-го компонента, щільність суміші, що здається молекулярна маса і газова постійна суміші. Молекулярна маса суміші названа тут уявній в зв'язку з умовністю цього поняття для суміші газів зі своїми молекулярними масами.

Відповідно до закону Авогадро, щільності газів пропорційні їх молекулярними масам. Тому, вирішивши рівняння (20), маємо:

mсм = ri mi + r2m2 + ... + Rn mn.

Газова постійна суміші Rсм може бути визначена з рівняння:

 (21)

П р и м і р 1. Визначити щільність кисню та азоту при нормальних умовах (760 мм рт. Ст., 0 0С).

Р і ш е н і е. За формулою (13) маємо:

П р и м і р 2. Визначити щільність кисню при r = 8 МПа і t = 127 0C.

Р і ш е н і е. За рівняння (14):

П р и м і р 3. Атмосферне повітря містить 20,97% кисню, 0,03 - вуглекислого газу і 79% - азоту. При нормальних умовах визначити щільність і уявну молекулярну масу суміші.

Рішення.

rсм = (Rr)O2+ (Rr)CO2+ (Rr)N2= 0,2097 . 1,429 + 0,0003 . 1,964 +

+ 0,79 . 1,251 »1,293 кг / м3;

rсм = (Rm)O2+ (Rm)CO2+ (Rm)N2= 0,2097 . 32 + 0,0003 . 44 +

+ 0,79 . 28 »28,95 кг / м3.

Контрольні питання і завдання. 1. Напишіть рівняння стану ідеального газу для 1 кг і для довільної маси. 2. Чим відрізняється реальний газ від ідеального? 3. Як визначити газову постійну окремого газу, маючи універсальну газову постійну? 4. Дайте поняття закону Дальтона. 5. Поясніть, що таке парціальний тиск і парціальний обсяг газу. 6. Як визначити щільність газової суміші при завданні її об'ємними частками?




Конспект лекцій з дисципліни | ТЕРМОДИНАМІКИ І ЇЇ ЗАВДАННЯ | СТАНУ РОБОЧОГО ТІЛА | Теплоємність ідеального ГАЗУ | Значення молярних теплоємність і коефіцієнта k в залежності від атомності | термодинамічних процесів | І ВНУТРІШНЯ ЕНЕРГІЯ | ПЕРШИЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМІКИ | Лекція 5 | ЕНТРОПІЯ газів |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати