Кажущаяся молярная масса идеальной газовой смеси

По определению кажущаяся молярная масса смеси μ_см – это величина, которая определяется путём деления массы смеси М _см, кг, на число молей смеси N _см, моль:

. (26)

Рассчитать значение μ_см можно по её химическому составу:

, (27)

где μ _i – молярная масса i -го компонента идеальной газовой смеси, кг/моль; r_i – объёмная доля i -го компонента.

Полученная путём очевидных преобразований формула (27) показывает, как кажущаяся молярная масса вычисляется через объёмные доли компонентов – по химическому составу смеси.

Подобным образом можно получить формулу для вычисления μ_см через массовые доли. Для этого из (5), с учётом (26), получим равенство:

. (28)

Преобразуем (28) к виду:

. (29)

Из (29) получаем искомую формулу:

(30)

Подставляя (30) в уравнение идеального газа (1) получаем выражение:

. (31)

Из (31) видно, что газовая постоянная смеси здесь вычисляется так же, как и в (25).

Подставляя по аналогии в (1) выражение (27), получаем формулу для расчёта газовой постоянной смеси по объёмным долям компонентов:

, (32)

где .

3.5. Удельный объём или плотность газовой смеси

По определению удельный объём газовой смеси υ _см является обратной величиной её плотности ρ_см, которая может быть рассчитана по её химическому составу. Получим расчётные формулы путём очевидных преобразований определения плотности смеси, как отношение её массы к объёму:

, (33)

где ρ _i – плотность i -го компонента смеси, находящегося при давлении смеси р _см и температуре смеси Т _см, кг/м³; V_i – Приведённый объём i -го компонента смеси, м³; r_i – объёмная доля i-го компонента.

При других преобразованиях получаем:

. (34)

Формулы (33) и (34) позволяют рассчитать плотность газовой смеси, а значит и её удельный объём по её химическому составу, заданному в объёмных и массовых долях соответственно.

3.6. Соотношение между массовыми и объёмными долями

Дата добавления: 2014-01-20