Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Тех. Термодинамика, Диденко В.Н. / Газовые смеси метод В.Н.Диденко_.DOC
Скачиваний:
405
Добавлен:
12.03.2015
Размер:
1.22 Mб
Скачать

1.4.7. Газовая постоянная смеси газов

Удельная газовая постоянная однородного газа, заменяющего смесь, называется газовой постоянной смеси Rсм, Дж / (кг·К):

,

или окончательно

.

Через мольные доли газовая постоянная смеси вычисляется следующим образом:

, или окончательно

.

С использованием можно получить формулу для вычисления парциального давления идеального газа через его массовую долю.

Т. к. и ,

то разделив эти выражения друг на друга получим:

,

откуда

Из последнего выражения можно получить удобную формулу, связывающую мольные и массовые доли идеального газа.

Т. к. ,

то

1.4.8. Плотность смеси газов

Плотность однородного газа, заменяющего смесь, называется плотностью смеси:

В справочниках обычно приводится без объяснений следующая формула для плотности смеси:

В то же время в технической литературе встречаются формулы вида

С вычислением плотности смеси через плотности компонентов связано наибольшее число студенческих ошибок. Дело в том, что значение плотности -го компонента можноформальнополучить из двух формул:

и

Т. к. , то значенияизаметно отличаются друг от друга.

Проясним вопрос с вычислением плотности смеси.

По определению и, тогда.

Но и

Т. о. в последней формуле плотность i-го газавычисляется как плотность этого газа, находящегося в количествекилограммовв объеме(парциальном объеме) при давлении смеси и температуре смеси .

Такое толкование плотности компонентов смеси используется, в частности, при расчетеобъемов продуктов сгорания топлива.

Если плотность i-го газа в смеси вычислять через его парциальное давление

, то

Т. о. в этой формуле плотность i-го газа- это плотность газа массой, находящегося вобъеме (объем смеси) при его парциальном давлении и температуре(температуре смеси).

Такое толкование плотности компонентов смеси, в частности, используется при определении абсолютной и относительной влажности воздуха.

1.4.9. Энтропия смеси идеальных газов

Как указано в параграфе 1.4.1., энтропия 1 кг - компонентной смеси идеальных газов (удельная энтропия смеси)Sсм , Дж / (К · кг), определяется по следующей формуле:

,

где: - энтропия 1 кгi-го газа.

Из курса общей термодинамики известно:

,

где: - массовая изобарная теплоемкостьi-го газа.

Окончательно удельная энтропия -компонентной смеси может быть вычислена по следующей формуле:

1.4.10. Теплоемкость газовой смеси

По определению, теплоемкость - это количество теплоты, которое необходимо для изменения температуры единицы количества вещества

( ) на один градус.

Т. к. температура всех газов в смеси одинакова, то теплоемкость смеси, складывается из теплоемкостей всех компонентов, взятых в долях, соответствующих способу задания смеси:

- массовая (удельная) теплоемкость, Дж / (кг·К);

- мольная теплоемкость, Дж / (кмоль·К);

- объемная теплоемкость, Дж / (м3·К).

где: - массовая, мольная и объемная теплоемкостиi-го компонента.