Основні положення розрахунків суміші ідеальних газів

Маємо таку посудину де знаходиться (кг) різних газів. Гази які входять до складу суміші називаються компонентами цієї суміші. Параметри суміші , маса суміші складається з мас кожного газу в суміші , де - кількість компонентів. І тут введемо поняття парціального тиску і об’єму.

Тиск який створює кожен газ занаходячись в суміші називається його парціальним тиском. Як реально зафіксувати парціальний тиск. Ось в ящику є газів. Ми залишаємо в ньому якийсь один, решту видаляєм. І отримуємо цей перший газ при T, V: об’ємі і температурі суміші. І тоді абсолютний тиск який буде мати газ в посудині знаходячись один і буде його парціальним тиском. В 1801 році англійський вчений Дальтон сформулював закон для газової суміші, який носить його ім’я – закон Дальтона. Математично цей закон записується так: сума парціальних тисків всіх газів що входять до суміші дорівнює абсолютному тиску суміші . Ми говоримо про суміш ідеальних газів тому цей закон справджується 100-відсотково для суміші ідеальних газів, а наприклад більшість реальних газів при фізичних тисках ведуть себе як ідеальні і тільки при збільшенні тисків є відхилення від закону. Парціальних тиск можна розрахувати з рівняння стану , береться якийсь і-й газ, цей газ займає об’єм суміші і має абсолютну температуру суміші і в рівняння підставляють його масу і його питому газову сталу. І з рівняння можна знайти парціальний тиск цього газу.

Поряд з поняттям парціального тиску існує поняття парціального об’єму. Якщо парціальний тиск це реальна річ тому що кожний газ рівномірно розподіляється по посудині і створює якийсь тиск на стінки. А парціальний об’єм річ уявна. Так само взяли один газ дали йому тиск суміші і температуру суміші, але якщо він один в посудині то він займе природно весь об’єм посудини то він буде мати парціальний тиск, а парціальний тиск менший від абсолютного тиску суміші. А щоб збільшити тиск до тиску суміші треба цей газ стиснути. І от той об’єм який він буде займати і називається парціальним. Є такий закон Амага, який аналогічний закону Дальтона що сума парціальних об’ємів газів в газовій суміші дорівнює об’єму газової суміші . Так само цей закон для суміші ідеальних газів, а для реальних він може не справджуватися. В ідеального газу об’єм молекули дорівнює нулю, його можна стиснути до безкінечності, а в реального молекули мають певний об’єм і стиснути його менше певної величини не можливо. Так само , де - парціальний об’єм.

Одне з важливих положень для газової суміші, як задати склад газової суміші, як показати якого газу скільки є в суміші. Це треба зробити так щоб ці показники не були залежні від параметрів стану – щоб вони не змінювалися коли змінюються ці параметри. Склад газової суміші можна задати масовими частками, об’ємними частками та мольними (молярними) частками. Є маса суміші, є маси компонентів коли додати ці масові частки томи отримаємо . Аналогічно - об’ємна частка . Можна взяти і помножити праву і ліву частини рівняння на 100 і отримаємо у відсотках. Від маси кожного газу можна перейти до кількості газу в кіломолях і просумувавши ці величини отримати кількість суміші в кіломолях тоді - мольна частка . Коли ми такими методами подаємо склад суміші то ці показники не залежать від параметрів стану суміші. Можна довести, що .

Треба вміти розрахувати середню або уявну молярну масу газової суміші. До газової суміші входять газів, а ми беремо ці газів і замінюємо одним якимось газом з так званою середньою або уявною молекулярною масою. Вона розраховується за формулою через масові частки, або через об’ємні чи молярні частки . А що нам дає ця молекулярна маса: вона дає можливість використовувати для розрахунків параметрів суміші рівняння Клапейрона, в якому треба знати питому газову сталу суміші і маючи середню молекулярну масу суміші можна розрахувати середню питому газову сталу суміші. або і дальше можна розрахувати будь-який параметр газової суміші, як для одного газу незалежно скільки газів є реально в суміші. Є формула яка зв’язує між собою масові і молекулярні або об’ємні частки . Ця формула дозволяє маючи масовий склад суміші знайти його об’ємний або молярний склад.

Дата добавления: 2014-01-05