6.Газовые смеси. Закон Дальтона для газовых смесей.

Для газовых смесей справедливы следующие положения.

1. Каждый газ, входящий в смесь, имеет температуру, равную температуре смеси.

2. Любой из газов, входящих в смесь, распространяется по всему объему смеси и поэтому объем каждого газа равен объему всей смеси.

3. Каждый из газов, входящих в смесь, подчиняется своему уравнению состояния.

4. Смесь в целом является как бы новым газом и подчиняется своему уравнению состояния.

В основе изучения газовых смесей лежит закон Дальтона, согласно которому при постоянной температуре давление смеси равно сумме парциальных давлений газов, входящих в смесь:

где p_см - давление смеси;

p_i - парциальное давление i-го газа, входящего в смесь;

n - число газов, входящих в смесь.

Парциальным называют давление, которое окажет газ, входящий в смесь, если он один будет занимать весь объем смеси при той же температуре. Массовые доли. Массовой долей любого газа, входящего в смесь, называется отношение массы этого газа к массе смеси. и (100%).

Объемные доли. Объемной долей любого газа, входящего в смесь, называется отношение приведенного (парциального) объема этого газа к объему смеси. Приведенный объем - это объем газа при условиях смеси (при температуре и давлении смеси). Мольные доли. Мольной долей любого газа, входящего в смесь, называется отношение числа киломолей этого газа к числу киломолей смеси. Задание смеси мольными долями тождественно заданию смеси объемными долями, т.е. мольные и объемные доли имеют для каждого газа, входящего в смесь, одинаковые численные значения.

7.Метод задания газовых смесей

Газовая смесь определяется составом и количеством каждого из компонентов газа, входящего в смесь, и может быть задана массовыми или объемными долями. Массовая доля m_i определяется отношением массы i-того компонента газа к массе всего газа m_i=M_i/M где Мi – масса i-того компонента, кг; М – масса всей смеси, кг. Объемная доля ri – это отношение объема i-того компонента, входящего в смесь, к объему всей смеси при условии, что объем каждого компонента отнесен к давлению и температуре смеси (приведенный объем) ri=Vi/V где Vi – приведенный объем i-того компонента смеси газа, м3; V – общий объем газовой смеси, м3. Плотность смеси ρсм, кг/м3, определяется через объемные или массовые доли Газовую постоянную данной смеси Rсм, Дж/(кг·К), можно выразить через газовые постоянные отдельных ее компонентов Давление газовой смеси рсм, Па, по закону Дальтона равно сумме парциальных давлений отдельных компонентов смеси

где рсм – давление газовой смеси, Па; рi – парциальное давление (при объеме газовой смеси) от-дельного компонента, Па.

8. Физический смысл теплоемкости. Теплоемкость тела — это физическая величина, определяемая отношением количества теплоты, поглощенной телом при нагревании, к изменению его температуры: 

Физический смысл теплоемкости тела: теплоемкость тела равна количеству теплоты, поглощенному телом при нагревании или выделенному при его охлаждении на 1К. Теплоемкость тела — это произведение удельной теплоемкости вещества, из которого оно изготовлено, и массы этого тела: C = cт. Удельная теплоемкость — это способность разных веществ к поглощению теплоты при их нагревании. Удельная теплоемкость вещества определяется отношением количества теплоты, полученной им при нагревании, к массе вещества и изменению его температуры, если  :

Молярная теплоемкость — это физическая величина, равная отношению количества теплоты, поглощенного веществом при нагревании или выделенного при охлаждении, к количеству мо- лей нем и изменению температуры: 

Физический смысл молярной теплоемкости: молярная теплоемкость вещества, определяемая количеством теплоты, которое поглощается при нагревании или выделяется при охлаждении 1 моля вещества на 1 К. Следовательно, молярную теплоемкость можно определить другим способом: 

что говорит о том, что молярная теплоемкость не зависит от его химического состава и температуры. Уравнение Роберта Майера: молярная теплоемкость идеально- го газа при постоянном давлении равна сумме молярной теплоемкости этого газа при постоянном объеме и молярной газовой постоянной: