Как называется смесь газов находящихся

Как называется смесь газов находящихся

На практике приходится встречаться как с индивидуальными газами, так и с газовыми смесями. К таким газовым смесям относятся следующие: воздух (атмосферный воздух состоит из кислорода, азота и некоторых других газов), дымовые газы (содержат, как правило, азот, диоксид углерода (углекислый газ), пары воды, сернистый газ и т.д.). В термодинамике изучают газовые смеси, представляющие собой механическую смесь различных газов, между которыми отсутствует химическая реакция, т.е. газовые смеси, не изменяющие своего состава. К таким смесям относятся окружающий нас воздух, состоящий из азота, кислорода, углекислого газа и т.д., природный газ, состоящий из метана и др. углеводородов. Газовыми смесями являются также продукты сгорания различных веществ на пожаре, в двигателях внутреннего сгорания, в топке паровых котлов. Некоторые газовые смеси являются взрывоопасными при определённой концентрации. Следовательно, при расчётах пожарной безопасности необходимо знание и использование законов для газовых смесей.

Закон Дальтона.

Индивидуальный газ, входящий в состав газовой смеси называется компонентом газовой смеси.

Каждый компонент смеси, оказывает на стенки сосуда такое давление, какое он имел бы, если бы он занимал при данной температуре весь объём газовой смеси. Такое давление называется парциальным.

Английский физик и химик Джон Дальтон (1766-1844) в 1801 г. экспериментально установил связь между парциальными давлениями отдельных газов и давлением смеси в целом. При постоянно температуре полное давление смеси нескольких газов равно сумме их парциальных давлений.

,

где Pi – парциальное давление i–го газа; п – количество газов, составляющих газовую смесь.

Закон Дальтона широко используется для описания газовых смесей и справедлив для идеальных газов. Чем выше давление смеси, т.е. чем дальше газы от идеального состояния, тем большие отклонения от закона Дальтона наблюдается в поведении газовой смеси.

Способы задания смеси газов.

Состав газовой смеси может быть охарактеризован массовыми, объёмными и мольными долями.

Газовая смесь, заданная массовым составом, характеризуется массовыми долями. Массовой долей называется отношение массы i-го газа к общей массе смеси:

,

где gi – массовые доли; mi – масса i-го газа; т – масса газовой смеси.

Читайте также:  Какими огнетушителями что можно тушить

Массовая доля может быть выражена как в долях, так и в процентах. При умножении gi на 100% получим массовую долю, выраженную в %.

Очевидно, что масса газовой смеси равна сумме масс всех входящих в неё газов (т.е. является аддитивной величиной):

Определим сумму массовых долей отдельных газов:

,

т.е. сумма массовых долей входящих в смесь газов равна 1 (или 100%).

Газовая смесь, заданная объёмным составом, характеризуется объёмными долями. Объёмная доля каждого газа выражается отношением.

,

где ri – объёмная доля i-го газа; Vi – парциальный объём i-го газа; V – объём смеси газов.

Парциальным объёмом i-го газа называют объём, который занимал бы i-й газ, при температуре и давлении, равном температуре и давлению смеси газов.

Сумма парциальных объёмов газа, составляющих смесь равна объёму смеси газов (Закон Амага).

Сумма объёмных долей газов, составляющих смесь, равна 1.

По аналогии с массовыми долями, объёмные доли м. б. выражены также в процентах.

Газовая смесь, заданная мольным составом, характеризуется мольными долями. Мольной долей называется отношение количества моль i–го газа к общему числу моль газов, составляющих смесь:

где yi – мольная доля i–го газа; ni – число моль i–го газа; n – общее число моль газовой смеси.

Вполне очевидно, что сумма моль всех газов, составляющих смесь, равна общему числу моль газовой смеси, т.е.

Сумма мольных долей смеси газов равна 1.

Если известен массовый состав смеси, то по нему можно найти её мольный состав. Массы отдельных газов mi и полную массу смеси т можно выразить через число моль следующим образом:

Мольный состав газовой смеси совпадает с её объёмным составом. Так при одинаковых давлениях и температурах молярные объёмы газов одинаковы, то можно записать:

Для всей газовой смеси V = Vm n

Разделив почленно первое уравнение на второе, получим

или ri = yi

На практике часто необходим взаимный пересчёт из массовых и объёмных долей. Рекомендуется использовать следующие выражения:

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9910 — | 7696 — или читать все.

Читайте также:  Что посадить рядом с хризантемами

Умные дети – счастливые родители

Ответы к стр. 12 – 14

14. Изучи состав почвы, следуя инструкциям проведения опытов (с. 35-38 учебника). Запиши результаты опытов и наблюдений. Оформи их своими иллюстрациями.

1. Есть остатки корешков, листьев растений, части тел насекомых и других мелких животных.
Цвет почвы – серый, чёрный.
2. Из почвы через воду идут пузырьки воздуха. В почве есть воздух.
3. После испарения воды на стекле остаётся тонкий белый налёт. Это минеральные соли.
4. На стекле появились капельки воды, значит, в почве есть вода.
5. Появляется дым, значит, в почве что-то горит.
(Это корешки, листочки растений, остатки животных.) То есть в почве есть перегной.
Прокалённая почва серая. Значит, перегной придаёт почве тёмный цвет.
6. На дно стакана осел песок, а поверх песка – глина.

15. Как ты теперь ответишь на вопрос, что такое почва?

Почва – это верхний плодородный слой земли.

16. Проверь свои знания.

1. Какие горные породы входят в состав почвы? Глина, песок .

А что ещё входит в состав почвы? Минеральные соли, вода, воздух, перегной .

2. Как называется смесь газов, находящихся в почве? Воздух .

3. Из чего образуется перегной? Из остатков растений, частиц животных .

4. Какие нерастворимые минеральные вещества содержатся в почве? Песок, глина .

5. Какие растворимые минеральные вещества содержатся в почве? Минеральные соли .

6. Составь 2-3 цепи питания, которые формируются в почве. Корень одуванчика → личинка → крот. Растения → насекомые → животные почвы. Растения → корова → человек .

Газовые смеси

В качестве рабочего тела во многих случаях используют не чистые газы, а их механические смеси, такие, как воздух, продукты сгорания и др. В таких смесях химические реакции между составляющими смесь газами отсутствуют, а каждый газ ведет себя так, как будто он один занимает весь объем сосуда: молекулы его рассеиваются равномерно в пространстве и создают свое, называемое парциальным, давление /?, на стенки сосуда. Если смесь находится в равновесном состоянии, температура всех газов одинакова и равна температуре смеси Тсм. Масса смеси равна сумме масс компонентов; давление смеси по закону Дальтона равно сумме парциальных давлений:

Читайте также:  Напряжение нового аккумулятора автомобиля при покупке

где п — число компонент, составляющих смесь.

Свойства смеси зависят от ее состава, который можно задавать различными способами. Наиболее простой и удобный — задание массового состава, т.е. для каждого газа задается его массовая доля в смеси:

Мольной долей называют отношение числа киломолей данного газа к числу киломолей всей смеси:

где , ц, — молекулярная масса /’-й компоненты.

Величину называют кажущейся молекуляр

ной массой смеси. Часто состав смеси задают объемными долями

, где Vi парциальный объем /’-й компоненты, т. е. такой объем, который занимал бы данный газ, если бы его давление было не Pj, а рсм (при той же температуре

Для действительного состояния связь между параметрами определяется уравнением р,Усм = /яДГсм, а для условного — ршУ( — mДТСМ. Из равенства правых частей этих уравнений следует р,Усм — pCMVj, откуда находим две важные формулы:

Важно знать соотношения между величинами gp у, и гг Чтобы найти эти соотношения, проведем следующие простые преобразования, не требующие дополнительных пояснений:

Здесь 22,4 — объем 1 кмоля любого газа при нормальных условиях, м 3 (по закону Авогадро именно таким объемом обладает большинство газов, хотя бывают и небольшие отклонения). Объемная доля

Поскольку правые части полученных формул одинаковы, можно сделать заключение, что мольные доли равны объемным: у, = г,. Еще одно соотношение получим так:

Заменив у, на /*, запишем его по-другому: г, ц, = gt цсм и просуммируем полученные формулы для всех п компонент смеси. В результате будем иметь

На основании свойства аддитивности для расчета теплоемкостей смеси можно записать следующие формулы:

Величину газовой постоянной находят аналогично:

или же, как и для любого газа, через универсальную газовую постоянную по формуле RCM = 831 4/jlicm.

Ссылка на основную публикацию
Как надевать наушники затычки
В отзывах нередко встречаются жалобы на то, что гарнитура неудобная, постоянно выпадает или случаются какие-то поломки. Во многом комфорт и...
Как можно избавиться от мошек на кухне
Дрозофилы — крайне неприятные соседи по кухне. Они появляются буквально из ниоткуда, быстро размножаются и активно надоедают. Пора избавиться от...
Как можно использовать датчик движения
Включать освещение в некоторых помещениях или на улице на весь темный период неразумно. Чтобы свет горел только тогда когда нужно,...
Как надо варить яйца вкрутую
Яйца, сваренные вкрутую, – это продукт, у которого тверды и белок, и желток до самой сердцевины. Если не соблюдать правила,...
Adblock detector