АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Смеси газов

Читайте также:
  1. АНАЭРОБНАЯ ИНФЕКЦИЯ. ГАЗОВАЯ ГАНГРЕНА.
  2. Б2 Требования промышленной безопасности в нефтяной и газовой промышленности
  3. Балансные смесители
  4. ВИЗНАЧЕННЯ ГАЗОВОЇ СТАЛОЇ ПОВІТРЯ
  5. Влияние времени приложения напряжения на электрическую прочность газовой изоляции (вольт-секундная характеристика — ВСХ)
  6. Г.1 Хранение горючих газов в баллонах
  7. Газова різка у струмені кисню.
  8. Газовая защита трансформатора
  9. Газовая промышленность
  10. ГАЗОВАЯ ФАЗА ПОЧВЫ
  11. Газовые и нефтяные проявления.
  12. Газовый алкалоз

Возникает естественный вопрос: какими уравнениями описываются смеси идеальных газов? Ведь с чистыми газами нам редко приходится встречаться в природе. Например, наша естественная среда обитания - воздух - состоит из азота N2 (78.08%), кислорода O2 (20.95%), инертных газов (0.94%), углекислого газа СO2 (0.03%).
Пусть в некотором объеме V при некоторой температуре Т содержится смесь газов (которые мы будем нумеровать индексом i). Роль каждого компонента смеси будем характеризовать массовой долей:

  (1.20)

где mi - масса i -го компонента. Наша задача - написать уравнение, подобное уравнению Клапейрона - Менделеева, и разобраться с эффективным числом степеней свободы смеси, где могут содержаться и одноатомные, и многоатомные молекулы.

Прежде всего, заметим, что мы рассматриваем идеальные газы. Молекулы не взаимодействуют друг с другом, и потому каждый компонент не мешает любому другому «жить» в том же общем сосуде. Различные газы в сосуде просто не замечают друг друга. Поэтому для каждого из компонентов справедливо то же уравнение Клапейрона - Менделеева:

  (1.21)

где ni - число молей вещества в i -м компоненте. Полное число n молей в смеси равно сумме числа молей ni в каждом из компонентов:

Аналогично, полная масса смеси равна сумме масс каждого из компонентов

и естественно определить молярную массу смеси m как массу одного моля смеси:

Введем величину, называемую парциальным давлением.

Парциальное давление pi - это давление, оказываемое i -м компонентом газовой смеси.

Имеет место закон Дальтона для газовой смеси:

Полное давление газовой смеси равно сумме всех парциальных давлений
  (1.22)
     

Суммируя левые и правые части (1.21), приходим к стандартной форме уравнения Клапейрона-Менделеева

  (1.23)

где т, m, n определяются из условия конкретной задачи. Например, если заданы массовые доли компонентов, то молярную массу смеси находим из соотношения

  (1.24)

Внутренняя энергия Ui i -го компонента смеси определяется в соответствии с формулами (1.16) и (1.19):

  (1.25)

С одной стороны, полная внутренняя энергия смеси равна сумме энергий каждого компонента:

  (1.26)

С другой стороны, запишем стандартное выражение вида (1.25)

  (1.27)

Сравнивая (1.26) и (1.27), получаем формулу для показателя адиабаты смеси

  (1.28)

Найдя массу моля и показатель адиабаты смеси, мы можем пользоваться всеми формулами, полученными ранее для «чистых» идеальных газов.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)