Питання 2 Визначення параметрів при заданні суміші масовими та об’ємними частками
Для суміші ідеальних газів потрібно вміти визначати величини: газову постійну Rсум, щільність сум, уявну молекулярну масу сум тощо.
Розглянемо основні формули для визначення параметрів суміші при задані суміші різними способами (таблиця 2.1). Для щільності суміші показаний вивід даної формули, а для інших вели-чин – вказані формули.
При виконанні самостійної роботи № 6 необхідно:
1) відповісти на запитання:
Що називають парціальним тиском компоненту газової суміші? Дайте формулювання закону Дальтона.
Якими способами може бути задана суміш ідеальних газів?
Наведіть співвідношення, за яким можна перерахувати склад суміші, заданий масовими частками, в об’ємні частки.
Запишіть формули для визначення сум, сум, Rсум, Рі при заданні суміші масовими та об’ємними частками.
2) Розв’язати задачу за вказаним варіантом.
Задача 15
Газова
суміш (таблиця 2.2) складається з двох
газів, маса першого -
,
а всієї суміші -
.
Визначте масові частки обох компонентів
суміші, парціальні тиски газів, а також
молеку-
лярну
масу, газову постійну і щільність суміші,
якщо відомі її повний тиск
і щільності газів
і
.
Таблиця 2.1 - Формули для визначення параметрів суміші при задані суміші різними способами
Параметри суміші при заданні її масовими частками |
Параметри суміші при заданні її об’ємними частками |
Щільність сум |
|
Нехай
суміш складається з п
компонентів. Для кожного компоненту
з рівняння
можна
написати
У
рівнянні
r1+
r2+
…+
rn=1замість
Звідси
|
Нехай
суміш складається з п
компонентів. Для кожного компоненту
з рівняння
можна
написати
; У рівнянні g1 + g2 + …+ gп =1 замість g1, g2,…, gп записують вище наведені співвідношення. Тоді
Звідси
|
Уявна молекулярна маса сум |
|
|
|
Газова постійна R сум |
|
|
|
Парціальний тиск Рі |
|
|
|
;
;
... ;
.
записують вище наведені співвідношення
й од- ночасно виносять спільний множник
за скобку
.
.
;
…;
.
.
.
або
.
Таблиця 2.2 - Вихідні дані до задачі 15
Вар. |
Перший газ |
Другий газ |
, кг |
, кг |
, бар |
|
|
1 |
СО2 |
Н2 |
3,2 |
7,1 |
3 |
1,98 |
0,09 |
3 |
О2 |
N2 |
9,4 |
13,6 |
10 |
1,43 |
1,25 |
5 |
Н2S |
СО |
1,8 |
4,3 |
8 |
1,54 |
1,25 |
7 |
SО2 |
Н2О |
1,6 |
6,4 |
4 |
2,93 |
0,77 |
9 |
повітря |
СО2 |
8,1 |
12,7 |
9 |
1,29 |
1,98 |
11 |
N2 |
Н2 |
6,5 |
8,4 |
1 |
1,25 |
0,09 |
13 |
СО |
О2 |
5,7 |
9,3 |
15 |
1,25 |
1,43 |
15 |
SО2 |
Н2S |
2,9 |
3,7 |
6 |
2,93 |
1,54 |
17 |
Н2О |
повітря |
11 |
12,2 |
11 |
0,77 |
1,29 |
19 |
О2 |
SО2 |
6 |
8,6 |
2,8 |
1,43 |
2,93 |
21 |
СО2 |
N2 |
9 |
10,2 |
7 |
1,98 |
1,25 |
Кінець таблиці 2.2
Вар. |
Перший газ |
Другий газ |
, кг |
, кг |
, бар |
|
|
23 |
Н2 |
Н2S |
0,8 |
1,2 |
2 |
0,09 |
1,54 |
25 |
повітря |
СО |
5 |
10,7 |
3,9 |
1,29 |
1,25 |
27 |
Н2О |
Н2 |
7 |
13,8 |
12 |
0,77 |
0,09 |
29 |
СО2 |
О2 |
3 |
3,2 |
5 |
1,98 |
1,43 |
Задача 16
Газова
суміш (таблиця 2.3) складається з двох
газів, об’єм першого -
,
а всієї суміші -
.
Визначте об’ємні частки обох компонентів
суміші, парціальні тиски газів, а також
молеку-
лярну масу, газову постійну і щільність суміші, якщо відомі її повний тиск і щільності газів і .
Таблиця 2.3 - Вихідні дані для задачі 16
Вар. |
Перший газ |
Другий газ |
,
|
,
|
, бар |
|
|
2 |
Н2О |
Н2 |
14 |
15,5 |
3 |
0,77 |
0,09 |
4 |
СО2 |
О2 |
2,6 |
3,7 |
10 |
1,98 |
1,43 |
6 |
СО2 |
повітря |
18 |
22 |
8 |
1,98 |
1,29 |
8 |
Н2О |
SО2 |
10,5 |
13,4 |
4 |
0,77 |
2,93 |
10 |
СО |
Н2S |
0,6 |
1,1 |
9 |
1,25 |
1,54 |
12 |
N2 |
О2 |
35 |
40,4 |
1 |
1,25 |
1,43 |
14 |
Н2 |
СО2 |
7,1 |
9,5 |
15 |
0,09 |
1,98 |
16 |
повітря |
СО |
44 |
62 |
6 |
1,29 |
1,25 |
18 |
Н2 |
N2 |
4,3 |
5,1 |
11 |
0,09 |
1,25 |
20 |
О2 |
СО |
24 |
28,9 |
2,8 |
1,43 |
1,25 |
22 |
Н2S |
SО2 |
3 |
4,6 |
7 |
1,54 |
2,93 |
24 |
повітря |
Н2О |
9,8 |
10,6 |
2 |
1,29 |
0,77 |
26 |
SО2 |
О2 |
22 |
70,6 |
3,9 |
2,93 |
1,43 |
28 |
N2 |
СО2 |
0,5 |
1,8 |
12 |
1,25 |
1,98 |
30 |
Н2S |
Н2 |
6,5 |
59 |
5 |
1,54 |
0,09 |
Примітка – При розв’язку задач у розрахунках молекулярну масу повітря приймати = 29 кг/кмоль. |
|||||||
