Справочный материал

Расчет парциальных давление смесей газов

Практическое занятие №2

Цель работы: изучить закон дальтона и произвести расчет плотности газовой смеси.

Газообразные продукты сгорания топлива в д.в.с. неоднородны по своему составу и представляют собой газовую смесь, т. е. смесь химически не связанных между собой газов. Каждый газ, входящий в смесь, ведет себя так, как будто он один занимает весь объем, т. е. свободно распространяется по всему объему сосуда, имея температуру, одинаковую с температурой всей смеси, и оказывает на стенки сосуда свое собственное давление, называемое парциальным.

Газовые смеси подчиняются тем же законам и уравнениям, что и однородные идеальные газы. Основной закон для газовых смесей - закон Дальтона, состоящий в том, что при отсутствии химических реакций давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений отдельных газов, составляющих смесь, т. е.

,

где р - давление газовой смеси; р1, р2, р3 -парциальные давления газов, составляющих смесь.

Состав газовой смеси обычно задается массовыми (mi) или объемными (ri) долями.
Массовой долей газа называют отношение массы каждого отдельного газа, входящего в смесь, к массе всей смеси, т. е.

m1 = M1/M; m2 = M2/M;...; mn = Mn/M,

где М1, М2,..., Мn - массы отдельных газов, составляющих смесь, кг; М - масса смеси, кг.
Масса смеси равна сумме масс газов, составляющих смесь, т. е

M = M1+M2+M3+...+Mn.

Разделив обе части уравнения на М и учтя, что отношения М1/М, М2/М,.,., Мn/М есть массовые доли газов, получим , т. е. сумма массовых долей газов, входящих в смесь, равна единице.

Объемной долей газов называют отношение парциального (приведенного) объема каждого отдельного газа, входящего в смесь, к объему всей смеси, т. е.

r1 = V1/V; r2 = V2/V;...; rn = Vn/V,

где V1, V2 …,Vn - парциальные (приведенные) объемы газов, составляющие смесь, м3 (парциальным или приведенным объемом отдельного газа называется такой объем, который имел бы этот газ до смещения при температуре и давлении смеси); V - объем смеси, м3.
Объем смеси равен сумме парциальных объемов газов, составляющих смесь, т. е. V = V1+V2+...+Vn.

Разделив обе части уравнения на V, получим т. е. сумма объемных долей газов, составляющих смесь, равна единице.

Массовые доли в объемные переводят по формуле ri = mi (n см/ni).

Объёмные доли переводят в массовые по формуле mi = ri(ni/nсм),

где ni - молекулярная масса отдельных газов, составляющих смесь; nсм - средняя молекулярная масса смеси.

Дата добавления: 2015-05-09