Составители:
Рубрика:
10 11
Очевидно, что
å
=
=
n
i
i
a
1
1
, так как
å
=
=
n
i
i
nn
1
. Мольные доли i-го газа чис-
ленно равны объемным долям
i
r
, т. е.
i
i
ra
=
.
Парциальное давление связано с объемной долей i-го газа следующим
соотношением:
prp
i
i
=
.
Средняя мольная (молекулярная) масса смеси. Для смеси газов, имею-
щих разные молекулярные массы, вводится понятие условной, или кажущей-
ся, молекулярной массы, под которой понимается молекулярная масса абст-
рактного газа, состоящего из одинаковых молекул, средних по массе. Так как
масса смеси
M
n
=
m
, а массы отдельных газов
nMnM
m
=
m
=
,, ,
2
2
2
1
1
1
K
n
n
n
nM
m
=
, то, имея в виду, что
n
MMMM
+
+
+
=
K
2
1
и
i
i
ra
=
, получим
n
n
nnnn
m
+
+
m
+
m
=
m
K
2
2
1
1
;
n
n
n
n
n
n
n
n
m++m+m=m K
2
2
1
1
или
n
n
rrr
m
+
+
m
+
m
=
m
K
2
2
1
1
и
å
=
m=m
n
i
ii
r
1
, (1.3)
где m – масса киломоля смеси, кг/кмоль, или молекулярная масса смеси (без-
размерная величина);
i
m
– масса киломоля i-го газа, кг/кмоль, или молеку-
лярная масса i-го газа (безразмерная величина);
i
r
– объемная доля i-го газа
(безразмерная величина).
Если состав смеси задан массовыми долями, то уравнение для вычисле-
ния мольной массы смеси можно записать в виде
( )
å
=
m
=m
n
i
ii
m
1
1
. (1.4)
Газовая постоянная смеси. Газовую постоянную смеси можно опреде-
лить по массовым долям газов и их газовым постоянным, т. е.
å
=
=
n
i
ii
RmR
1
(1.5)
или по универсальной газовой постоянной и мольной массе смеси:
m
=
m
=
m
3,8314RR
. (1.6)
Например, для воздуха (
@
2
N
r
0,79 % и
@
2
O
r
0,21 %) масса киломоляля
(численно равная его молекулярной массе) будет определяться как
2921,03279,028
2
O
2
O
2
N
2
N
=
×
+
×
=
m
+
m
=
m
rr
кг/кмоль.
Газовая постоянная воздуха
287293,83143,8314
=
=
m
=
R
Дж/(кг × K).
Определение парциальных давлений. Согласно уравнению Бойля – Ма-
риотта, при постоянной температуре для смеси
i
i
pVVp
=
и
i
i
i
prVpVp
=
=
, (1.7)
т. е. парциальное давление газа равно произведению давления смеси на объем-
ную долю i-го газа.
Если состав смеси задан массовыми долями, то
.p
R
R
mpmp
i
i
i
ii
=
m
m
=
(1.8)
Плотность смеси. Плотность смеси может быть определена по массо-
вым или объемным долям i-го газа:
( )
å
=
r
=r
n
i
ii
m
1
1
(1.9)
или
( )
å
=
r
=r
n
i
ii
r
1
1
. (1.10)
Пересчет массовых долей
m
i
в объемные
r
i
осуществляется по формулеле
( )
å
=
=
m
m
=
ni
i
ii
ii
i
m
m
r
1
. (1.11)
Объемные доли газов переводятся в массовые по уравнению
( )
å
=
=
m
m
=
ni
i
ii
ii
i
r
r
m
1
. (1.12)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »
