Перечень сокращений

Перечень наиболее часто используемых сокращений представлен ниже Определения, обозначения и единицы измерения других физических величин, процессов, объектов и т.д. представлены в Приложении А (Основные термины) и Приложении Б (Единицы СИ).

m	– масса сырья и продуктов, кг;
V	– объем газообразных продуктов или растворов, м3;
Моль (М, моль)	– единица количества вещества; 1 моль – количество вещества, которое содержит 6,021023 структурных единиц (атомов, молекул или ионов);
МВ	– молярная масса (масса 1 моля вещества) – отношение массы вещества к его количеству;
Nа	– постоянная Авогадро (6,021023) – число структурных единиц в 1 моле любого вещества;
22, 4 дм3	– объем 1 моля любого вещества ( газа) при н.у.;
Н (ΔH)	– энтальпия, кДж/моль;
С	– теплоемкость, кДж/моль·К;
Q	– теплота, кДж;
Нормальные условия	температура – 298 К (25 оС); давление 101,3 кПа ( 760 мм рт.ст)

Раздел 1 Состав технических материалов

Различают 3 агрегатных состояния веществ и материалов: газообразный, жидкий и твердый.

Исходное сырье обычно является техническим веществом (материалом), а целевые продукты – реактивами.

Технические вещества (материалы), в отличие от реактивов, содержат значительное количество различных примесей.

Реактивы, в зависимости от содержания примесей, классифицируются следующим образом:

– Ч (чистый); – ЧДА (чистый для анализа);

– ХЧ (химически чистый); – ОСЧ (особой чистоты).

1 Газовые смеси

Масса ( в граммах) в смеси n газообразных компонентов вычисляется по формуле:

V1	М1	+V2	М2	+.........Vn	МП	=Vn	М
	22,4		22,4		22,4		22,4

где	Vn – объем;
	Мn – молярная масса i –го газа;
	22,4 – объем 1 моля газа при 273 К (0 оС) и 101, 32 КПа (1 атм).

Массовый процент (А_i) и объемный процент (V_i) отдельного i–го компонента газа рассчитывается по формулам:

Ai =		Мi ·Vi		·100, мас.%
		М1·V1+ М2·V2+……..
Vi=	gi /Mi		·100, об.%
	g1 /M1 + g2 /M2 +……..

где	gi – массовое содержание i–го компонента газа в смеси.

Зависимость между давлением (Р), объемом (V) и температурой (Т, К) газообразных веществ определяется так называемым уравнением состояния газа (урнение Менделеева-Клапейрона):

РV=RT

где	R – универсальная газовая постоянная, (R=8,314 дж/моль·К)

Масса 1 м³ пара (при данных Т и Р) равна:

G =0,12	М·рНАС	, г/м3
	Т

где	рНАС – давление насыщенного пара при температуре Т

Отсюда: р_НАС = 8,33G·Т/ M, кПа

Пример 1.1

Вычислить массовой состав газовой смеси (при н.у.)

Дано: объемный состав (% об.): CО₂ – 20%, О₂ –30 %, N₂ –50%.

Найти: А (СО₂) = ? % мас.; А (О₂) = ? % мас.; А (N₂) = ? % мас.;

Решение: Массовый процент i–го компонента газа:

Ai =	Мi ·Vi	·100, % (мас.)
	М1·V1 + М2·V2 + М3·V3

где	Vi – объем i –го газа;
	Мi – молярная масса i –го газа;

А (СО₂) = 44·20 / (44·20+32·30+28·50) ·100 = 27,16 % (мас.)

А (О₂) = 32·30 / (44·20+32·30+28·50) ·100 = 29,63 % (мас.)

А (N₂) = 28·50 / (44·20+32·30+28·50) ·100 = 43,21 % (мас.)

Ответ: CО₂ – 27,16 % мас.; О₂ – 29,63 % мас.; N₂ – 43,21 % мас.

Пример 1.2

Определить массовое содержание пара (G, %) во влажном воздухе.

Дано: Т=293 К, р_НАС =2338,5 Па (при 293 К), М_Н2О =18 г

Найти: G(г)= ? г; G(%)= ? %;

Решение: Сначала определяем массу пара в г/м³

G(г) =0,12	М·рНАС	=0,12	18·2338,5	=17,24 г/м3
	Т		293

Учитывая, что:

1 моль Н2О	18 г →	22,4 л
	17,24 г Н2О →	Х = ?

Х = 17,24 г ·22, 4 л /18 г = 21,45 л

т.е. 21,45 л = 0,0215 м³ = 2,15 %

или

G(%) =	G(г)·22,4 ·100	=	17,24·22,4·100	=2,15 %
	М·1000		18·1000

Ответ: содержание пара в воздухе G(г)=17,24 г или G%)=2,15%

(тогда масса сухого воздуха: 100 – 2,15=97,85%).