ГАЗОВЫЕ СМЕСИ, ТЕПЛОЕМКОСТЬ ГАЗОВ И ИХ СМЕСИ

Чистые газы, входящие в состав газовой смеси, называют компонентами. Давление отдельного компонента смеси на стенку сосуда, в котором помещена смесь, называют парциальным. Согласно закону Дальтона абсолютное давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений компонентов.

Состав газовой смеси может быть задан массовыми (), объемными

() или мольными () долями:

, , ,

где , и - масса, объем и число молей смеси соответственно;

, и - масса, приведенный к давлению смеси (T = const) объем и число молей i-го компонента соответственно.

Причем и

Доли могут быть переведены одна в другую, например, по формулам:

где μ_i - молекулярная масса i-го компонента.

Количество теплоты q_x, которое нужно подвести к единице количества газа N, чтобы изменить его температуру на 1 К в каком-либо термодинамическом процессе называют средней удельной теплоемкостью газа в этом процессе.

,

где q_x - количество подведенной теплоты, кДж; ∆t= t₂ - t₁ - соответствующее изменение температуры газа, К; N – количество вещества.

Каждый процесс имеет свою собственную теплоемкость для одного и того же газа.

Предел, к которому стремится средняя теплоемкость при ∆t→ 0 называют истинной теплоемкостью газа в данном процессе x.

В зависимости от выбранной единицы количества вещества различают теплоемкости:

1) массовую, отнесенную к одному килограмму газа, C_x, C_xm

2) объемную, отнесенную к 1 м³ при нормальных условиях , .

3) мольную, отнесенную к одному молю газа, , .

Связь между этими теплоемкостями такова:

Для идеальных газов связь между теплоемкостью, определенной в изобарном процессе C_p, и теплоемкостью, определенной в изохорном процессе C_v, устанавливается уравнением Майера

или

где R – газовая постоянная исследуемого газа, а - универсальная газовая постоянная.

Теплоемкость смеси газов можно определить по следующим формулам:

1) для смеси, заданной массовыми долями:

2) для смеси, заданной объемными долями:

3) для смеси, заданной мольными долями:

Для усвоения материала используются следующие задания (Л. 2 № 78, 80-92, 94, 96, 97, 101, 103-105, 108, 110, 113, 114, 116, 117, 118, 120-129, 131-137, 139-141, 143-149).

Отчетность по результатам данного занятия проводится письменно в соответствии с заданием или в устной форме в виде опроса.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: