Смеси идеальных газов

1. Смеси идеальных газов

Газовая смесь – механическая смесь
отдельных газов, не вступающих друг с
другом в химические взаимодействия.
Каждый газ в смеси полностью сохраняет
свои свойства и ведет себя так, как если бы
он один находился во всем объеме газовой
смеси.
Смесь идеальных газов подчиняется
уравнению Клапейрона-Менделеева
pV mRT

2. Смеси идеальных газов

Общее давление газовой смеси равно сумме
парциальных давлений газов, составляющих
смесь (закон Дальтона)
n
p p1 p2 p3 ... pn pi
1
Парциальное давление – давление газа,
которое он имел, если бы он один в том же
количестве занимал весь объем смеси газов
при температуре смеси.
Парциальный объем – объем отдельного газа
при давлении и температуре смеси.

3. Смеси идеальных газов

Способы задания состава смеси газов:
массовыми долями
mi
gi
m
mi =m
Vi
ri
V
Vi =V
gi =1
объемными долями
ri =1
мольными долями
mi
ni
i
m
n
ni
=ri
n
Задание состава смеси мольными долями
равнозначно заданию ее объемными

4. Смеси идеальных газов

Соотношения между массовыми и объемными
долями
mi iVi i
i
v
R
gi =
ri ri ri ri
m V
vi
Ri
Газовая постоянная смеси газов
gi
R gi Ri R
i
R
1
R
ri Ri ri i
Кажущаяся молярная масса смеси
1
ri i
gi i

5. Смешение газов

Смешение газов при постоянном объеме
Смешение газовых потоков
Смешение газов при наполнении резервуара

6. Смешение газов при постоянном объеме

V V1 V2
V1, m1
p1, v1, T1
V2, m2
p2, v2, T2
m m1 m2
U U1 U 2
mcvT mi cviTi
V, m
p, v, T
gi cviTi
T
gi cvi
T giTi

7. Смешение газовых потоков

G1
p1, v1, T1
G2
p2, v2, T2
gi c piTi
T
gi c pi
G G1 G2
G
p, v, T
I I1 I 2
Gc pT Gi c piTi
T giTi

8. Смешение газов при наполнении резервуара

V2, m2
p2, v2, T2
L p2v2 m2
L u1m1 u2 m2 um
V1, m1
p1, v1, T1
V, m
p, v, T
q 0
V const
m m1 m2
um u1m1 u2 p2v2 m2
u1m1 i2 m2
u
m
T1m1 kT2 m2
T
m1 m2

9. Влажный воздух

Смесь сухого воздуха и водяного пара.
Общее давление воздуха равно сумме давлений
сухого воздуха и водяного пара
p pв pп
Парциальное давление водяного пара не может
быть выше давления насыщения воды при
температуре влажного воздуха
pп ps

10.

p
-
2
1
v
1 – ненасыщенный влажный воздух
2 – насыщенный влажный воздух
Точка 2 – точка росы

11.

Массовое влагосодержание – отношение массы
влаги к массе сухого воздуха
Gп
d
Gв
Мольное влагосодержание
M п Gп в 29Gп
x
1,61d
M в п Gв 18Gв
d 0,622 x
pп
pп
x
pв B pп
pп
d 0,622
B pп

12.

Максимально возможное влагосодержание при
заданной температуре влажного воздуха
ps
x
B ps
ps
d 0,622
B ps
Чем выше температура воздуха, тем выше его
максимальное влагосодержание
Масса водяного пара, содержащаяся в одном
кубическом метре влажного воздуха называется
абсолютной влажностью. Она численно равна
плотности пара при его парциальном давлении и
температуре влажного воздуха

13.

Относительной влажностью называют отношение
абсолютной влажности ненасыщенного воздуха к
максимально возможной абсолютной влажности
при той же температуре, или отношение
парциального давления водяного пара,
содержащегося в воздухе, к давлению насыщения
водяного пара при данной температуре (т.е. к
максимально возможному давлению водяного
пара при этой температуре)
pп
ps
Чем выше температура воздуха, тем меньше его
относительная влажность при постоянном
влагосодержании.

14.

Температура точки росы – температура, при
которой воздух становится насыщенным
( =100%)
Относительную влажность воздуха измеряют при
помощи психрометров
Увеличение влажности воздуха уменьшает его
плотность
Удельная энтальпия влажного воздуха,
рассчитанная на 1 кг сухого воздуха
i iв din
i t 2490 1,97t d

15. id -диаграмма влажного воздуха

16. id -диаграмма влажного воздуха