Лекция 2.6: Смесь идеальных газов

Под газовой смесью понимают смесь отдельных газов, не вступающих между собой ни в какие химические реакции. Каждый газ (компонент) в смеси независимо от других газов полностью сохраняет все свои свойства и ведет себя так, как если бы он один занимал весь объем смеси.

Парциальное давление – это давление, которое имел бы каждый газ, входящий в состав смеси, если бы этот газ находился один в том же количестве, в том же объеме и при той же температуре, что и в смеси.

Газовая смесь подчиняется закону Дальтона:

«Общее давление смеси газов равно сумме парциальных давлений отдельных газов, составляющих смесь».

 

Р = Р1 + Р2 + Р3 + . . . Рn = ∑ Рi ,                                                                (2.14)

где Р1 , Р2 , Р3 . . . Рn – парциальные давления.

 

Состав смеси задается объемными, массовыми и мольными долями, которые определяются соответственно по следующим формулам:

 

r1 = V1 / Vсм ; r2 = V2 / Vсм ; … rn = Vn / Vсм ,                                             (2.15)

g1 = m1 / mсм ; g2 = m2 / mсм ; … gn = mn / mсм ,                                  (2.16)

r1 = ν1 / νсм ; r2 = ν2 / νсм ; … rn = νn / νсм ,                                                (2.17)

где V1 , V2 ; … Vn , Vсм –объемы компонентов и смеси;

m1 , m2 ; … mn , mсм – массы компонентов и смеси;

ν1 , ν2 ; … νn , νсм – количество вещества (киломолей)
компонентов и смеси.

 

Для идеального газа по закону Дальтона:

 

r1 = r1 ; r2 = r2 ; … rn = rn . (2.18)

Так как V1 +V2 + … + Vn = Vсм и m1 + m2 + … + mn = mсм ,

то r1 + r2 + … + rn = 1 , (2.19)

g1 + g2 + … + gn = 1. (2.20)

 

Связь между объемными и массовыми долями следующая:

 

g1 = r1∙μ1см ; g2 = r2∙μ2см ; … gn = rn∙μnсм ,                               (2.21)

где: μ1 , μ2 , … μn , μсм – молекулярные массы компонентов и смеси.

 

Молекулярная масса смеси:

 

μсм = μ1 r1 + r2 μ2+ … + rn μn .                                                                  (2.22)

 

Газовая постоянная смеси:

 

Rсм = g1 R1 + g2 R2 + … + gn Rn =

= Rμ (g11 + g22+ … + gnn ) =

= 1 / (r1/R1 + r2/R2+ … + rn/Rn) .                                                                (2.23)

 

Удельные массовые теплоемкости смеси:

 

ср см. = g1 ср 1 + g2 ср 2 + … + gn ср n .                                                  (2.24)

сv см. = g1 ср 1 + g2 сv 2 + … + gn сv n .                                                  (2.25)

 

Удельные молярные (молекулярные) теплоемкости смеси:

 

срμ см. = r1 срμ 1 + r2 срμ 2 + … + rn срμ n .                                             (2.26)

сvμ см. = r1 сvμ 1 + r2 сvμ 2 + … + rn сvμ n .                                              (2.27)

Читайте также:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *