Практическая работа №1

ТЕМА: СОСТАВ СМЕСЕЙ, ЖИДКОСТЕЙ, ПАРОВ И ГАЗОВ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Приобрести навыки в соответствии с ПК 2.1-2.5; ОК1- ОК9.

2. Научить определять массовую концентрацию компонентов,

молярную массу смеси, удельную газовую постоянную.

3. Научить определять мольную концентрацию компонентов,

молярную массу смеси, удельную газовую постоянную.

1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Одна из важнейших характеристик смеси – ее состав. Состав смеси определяют посредством нахождения массовой или мольной концентрации компонентов, входящих в смесь. Если смесь состоит из массы G₁ кг первого компонента, массы G₂ кг второго компонента, массы G₃ кг третьего компонента и так далее, то массовой концентрацией i -го

компонента называется отношение массы данного компонента G_i к массе всей смеси многокомпонентной термодинамической системы G:

m_i = G_i / G

i=n

G= G₁+ G₂ +G₃ + …..+ G_n = ∑ G_i

I= 1

где i – символ данного компонента

G_i – количество вещества этого компонента в смеси

Сумма всех массовых концентраций компонентов, составляющих смесь, равна единице:

i = n

∑ m_i =1

i = 1

_ _

Если смесь состоит из G₁ молей первого компонента, G₂ молей второго компонента, и т.д., то мольной концентрацией называется отношение числа

_ _

молей данного компонента G_i к общему числу молей смеси G.

_ _

r_i = G_i / G

_ _ _ _ _ i= n _

G = G₁ + G₂ + G₃ + ….+ G_n = ∑ G_i

i= 1

_

где G_i – количество молей данного i- го компонента

Сумма всех мольных концентраций компонентов, составляющих смесь, равна единице: i = n

∑ r_i =1

i = 1

Отношение массы данного компонента G_i к количеству молей этого

_

компонента G_i характеризует его молярную массу μ_i, а отношение массы

_

всей смеси G к количеству молей смеси G характеризует среднюю молярную массу смеси μ_m .

Расчетные соотношения молярной массы μ_m в зависимости от молярных масс μ_i и концентраций r_i , m_i компонентов

i= n __1___

μ_m = ∑ r_i μ_i = i=n m_i

∑ μ_i

i= 1

Зная среднюю молярную массу смеси μ_m можно определить газовую постоянную смеси:

_

R_СМ = R = 8314 Дж/кгК

μ_m μ_m

В условиях невысокого давления газовая смесь и компоненты этой смеси рассматриваются как идеальные газы, подчиняющиеся уравнению Клапейрона. Считается, что такая смесь подчиняется закону диффузного равновесия или закону Дальтона – каждый компонент газовой смеси распространен во всем объеме смеси V и развивает в этом объеме такое парциальное ( то есть свое) давление Р_i, какое он развивал бы в нем при температуре смеси Т, без участия других компонентов.

Р_i = r_i / Р_m – парциальное давление Р_i компонента i в равновесной смеси равно произведению мольной концентрации этого компонента i на полное давление смеси Р_m.