Стан та параметри газових сумішей
Газові суміші (як і суміші рідин і газів) характеризуються масовими або молярними концентраціями компонентів.
Об'ємний склад газової суміші приблизно співпадає з молярним, оскільки об'єми одного моля ідеальних газів в однакових фізичних умовах за законом Авогадро мають одне і те ж числове значення (при То = 273°К та Ро = 0.1013 МПа – Vо = 22,41 м3/моль).
Стан газових сумішей, тобто поводження окремих компонентів в газовій суміші, характеризується парціальним тиском і парціальним об'ємом.
Парціальний тиск компонента газової суміші - це тиск, який створює він один за умови видалення з об'єму, який займає суміш, решти компонентів, зберігаючи незмінним початковий об'єм і температуру.
Парціальний об'єм компонента газової суміші - це той об'єм, який займав би даний компонент у суміші газів, якби з неї були видалені решта компонентів за умови збереження початкових тиску та температури.
Суміші ідеальних газів характеризуються аддитивністю парціальних тисків та парціальних об'ємів. Це означає, що кожний газ у суміші ідеальних газів поводиться так, ніби він у даному об'ємі знаходиться один.
Аддитивність парціальних тисків описується законом
| Дальтона: Р = Σ Рі, | (4.33) |
де Р - загальний тиск;
Рі- парціальний тиск і-компонента.
Відношення Рі / Р характеризується відношенням пі / N = уі (молярна доля), де пі - число молів і- го компонента в суміші; N - загальне число молів у суміші.
| Рі/Р = пі / N = уі або Р·уі = Р. | (4.34) |
Отже: парціальний тиск у суміші ідеальних газів Рі дорівнює добутку його молярної долі в суміші уі на загальний тиск суміші газів Р.
Аддитивність парціальних об'ємів описується законом Амага:
| V = Σ Vі, | (4.35) |
де V - загальний об'єм суміші;
Vі - парціальний об'єм і-го компонента.
| Vі/ V = nі/N = уі або Vі = уі· V. | (4.36) |
Отже: парціальний об'єм компонента Vі в суміші ідеальних газів дорівнює добутку його молярної долі в суміші уі на загальний об’єм суміші газів V.
Для характеристики газової суміші необхідно знати її середню молекулярну масу, середню густину (в кг/м3) або відносну густину щодо повітря.
Якщо відомий молекулярний склад суміші (в %), то її середня молекулярна маса обчислюється за формулою
| Мсум. = ( у1М1 + у2М2 + ....+ упМп) /100, | (4.37) |
де: у1, у2,..уп - молярні (об'ємні) концентрації компонентів, %;
Мі, М2,.... Мп - молекулярні маси компонентів.
Якщо відомий масовий склад суміші (в %), то її середня молекулярна маса обчислюється за формулою:
| Мсум. = 100/(g1/М1 + g2/М2 + .... + gп/Мп), | (4.38) |
де g 1, g2,.... gп - масові концентрації компонентів, % .
Густину суміші ρсум. (в кг/м3) визначають, користуючись обчисленою середньою молекулярною масою Мсум. за формулою:
| ρсум. = Мсум./ 22,41. | (4.39) |
Відносна густина суміші
| ∆сум. = ρсум./ ρпов. = ρсум./ 1,293. | (4.40) |
Дата добавления: 2016-04-19; просмотров: 1345;