Плотность

В расчетах достаточно часто пользуются понятием относи­тельной плотности, т. е. отношением плотности газа к плотности воздуха при одних и тех же условиях, безразмерная величина:

(1)

Плотность – это масса единицы объема,

(2)

Плотность газа при нормальных условиях может быть определена по его молярной массе М.

(3)

где М—молярная масса, кг/кмоль;

22,41 — объем, который занимает 1 кмоль газа при нормальных условиях, м³/кмоль.

Приведение плотности, объема и расхода газа к стандартным условиям выполняется по следующим зависимостям:

(4)

(5)

(6)

где р и - абсолютные давления при рабочих и стандартных условиях;

Т и - абсолютные температуры газов при рабочих и стандартных условиях;

- коэффициенты сжимаемости газа соответственно при нормальных и стандартных условиях.

Плотность смеси газов рассчитывается по формуле:

(7)

где - молярная концентрация;

- плотность і-того компонента (рис 2).

Также, зная состав газовой смеси и плотность ее компонентов, определяем по правилу смешения среднюю плотность смеси:

(8)

где , ,… – плотность компонентов газа, кг/ ;

, …, – содержание компонентов, об. %.

Величину обратную плотности, называют удельным или массовым объемом и измеряют в кубических метрах на килограмм ( /кг).

На основании уравнения Клапейрона, плотность любого газа при температуре Т и давлении р может быть рассчитана по формуле:

где кг/ плотность газа при нормальных условиях, при Т= °С = = 273,15 К и =760 мм.рт.ст.=1,013 Па;

М – мольная масса газа, кг/кмоль;

Т – температура, К.

Пример 1. Определить относительную плотность пропана при нор­мальных условиях.

Решение. По формуле (3) плотность пропана:

кг/м³.

Относительная плотность пропана по формуле (1):

Ответ:

Пример 2. Определить плотность воздуха при нормальных усло­виях, приняв, что он состоит из смеси 79% азота и 21% кислорода (по объему).

Решение. По формуле (8) плотность воздуха (плотность азота и кисло­рода возьмем по табл.).

Ответ: 1,29 .

Поиск по сайту: