Задание смеси объемными долями.

Объемной долей называется отношение приведенного объема данного газа к объему всей смеси.

Под приведенным объемом понимают такой объем, который занимал бы индивидуальный газ, имея давление и температуру смеси.

Объемную долю обозначается через r_i и определяется по выражению:

r_i = V_i /V_см , (2.15)

где V_i – приведенный объем.

Сумма объемных долей равна единице:

.

Получим соотношения между парциальными давлениями, массовыми и объемными долями.

Запишем уравнение состояния для i -го газа, находящегося в смеси,

p_i V_см = m _i R _iT _см .

Если этот газ займет свой приведенный объем, то его уравнение состояния будет иметь вид:

p_см V_i = m _I R _I T_{см .}

Разделив эти уравнения друг на друга, будем иметь:

р _i = r_i p_см. (2.16)

Выразим массовую долю i-го газа через его объемную долю и парциальное давление, используя выражения (2.7), (2.14) и (2.16):

. . (2.17)

Отсюда r_i = g _i (2.18)

и p_i = g_i . (2.19)

Здесь μ_см – молярная масса смеси.

Под понимают молярную массу условного газа, у которого в массе m, равной массе смеси, содержится число молей M, равное числу молей в газовой смеси.

Выражения для вычисления молярной массы смеси газов можно получить из (2.17) и (2.18)..

Суммируя по i массовые доли в уравнении (2.17), будем иметь:

,

Отсюда

, (2.20)

. (2.21)

Аналогично из уравнения (2.18) получимчим:

.

Отсюда . (2.22)

Газовая постоянная смеси определяется по известной величине кажущейся молярной массы из соотношения:

R_см = .(2.23)