Реферат Види теплообміну

Тема: Курсовые обзорные

розгляді газових сумішей виходять з того, що суміш ідеальних газів, що не йдуть на хімічне взаємодію один з іншому, також є ідеальним газом і підкоряється всім законам, які належать до ідеальним газам. При цьому кожен газ, що входить до складу газової суміші, веде себе так, як ніби він один при даній температурі займає весь об'єм суміші. Тиск, який при цьому надає кожен компонент суміші на стінки посудини, називається парціальним тиском , а тиск газової суміші складається з парціальних тисків газів, що утворюють газову суміш. Це положення становить зміст закону Дальтона для газових сумішей, який Дальтон встановив дослідним шляхом в 1807 р.

Математично цей закон записується таким чином:

, (2.14)

де р см - тиск суміші газів;

р i - парціальний тиск i - го компонента, що входить до складу суміші;

n - Число компонентів, що утворюють суміш. p> Мета розрахунку газової суміші складається звичайно у визначенні молекулярної маси, газової постійної щільності питомої обсягу і парціальних тисків компонентів, утворюють суміш. Склад газової суміші може бути заданий двояко: масовими або об'ємними частками.

У першому випадку, якщо позначити масу суміші G см , а масу якогось i - Го компонента G i , то відношення G i до G см і визначить масову частку цього i - го компонента, що позначається через g i , тобто

, і

Під другому випадку обсяг суміші та обсяг кожного компонента, що входить в суміш, однакові і окремо рівні за обсягом того посудини, в якому поміщена суміш газів. При цьому температура суміші і температура кожного компонента також однакові, а тиск різні, бо кожен із компонентів знаходиться під своїм парціальним тиском, а вся суміш під тиском, рівним сумі цих парціальних тисків. Для того, щоб порівняти кількість газів, що входять в суміш, по обсягом, потрібно обсяги компонентів привести до однакового тиску, в якості якого обирають зазвичай тиск суміші. Обсяги компонентів, приведені до тиску суміші, називаються парціальними обсягами. Якщо об'єм суміші позначити V см , а парціальний обсяг i - го компонента - V i , то об'ємну частку i - го компонента можна знайти як відношення його парціального об'єму до об'єму суміші, тобто (де r i - об'ємна частка i - го компонента). Щоб знайти

потрібно визначити, чому дорівнює сума парціальних обсягів. Оскільки температура суміші і всіх компонентів однакова, напишемо рівняння Бойля - Маріотта для i - го компоненту при двох станах: коли він займає об'єм суміші і знаходиться під парціальним тиском і коли він займає парціальний обсяг і знаходиться під тиском суміші, тобто

. (2.15)

Якщо рівняння (1 - 14) написати для кожного компонента, що входить до складу газової суміші, і підсумувати ці рівняння, матимемо

. br/>

Пам'ятаючи, що за рівнянням (1 - 13), отримаємо

. Отже,

Для спрощення розрахунків, пов'язаних з газовими сумішами, умовно замінюють суміш зборами однорідних середніх молекул, які за своїм числа і сумарною масою могли б замінити дійсну газову суміш. Це спрощення дає можливість підійти до розгляду газової суміші як до однорідного газу. p> Введемо поняття кіломоля газової суміші m см і визначимо його значення через масові та об'ємні частки компонентів. Позначимо k см - число кіломолей газової суміші; k i - число кіломолей i - го компонента, що входить до складу суміші. Число молей суміші k см визначимо як суму чисел кіломолей компонентів суміші, тобто

, тоді

або

(2.16)

Для обчислення m см через об'ємні частки поступимо так: нехай для простоти V см = 1 м 3 , тоді

; G см = r см V см = R см ; але

, а G i = r i V i = R i r i , отже,

(2.17)

Ця формула, отримана як проміжна в наших міркуваннях може служити для визначення щільності суміші через об'ємні частки. Так як

а за законом Авогадро (mu) i = (Mu) см = Idem, то

і остаточно

(2.18)

Газова постійна суміші газів R см визначається зі співвідношення