ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Газовые смеси из "Техническая термодинамика и основы теплопередачи " Опыт показывает, что смесь газов, так же как и отдельные газы, довольно точно следует уравнению состояния (III, 1). Характерно, что это уравнение впервые было получено из опытов с воздухом, который, как известно, представляет собой именно газовую смесь сложного состава. Однако при использовании уравнения (III, 1) для смеси газов возникает вопрос о выборе газовой постоянной R. [c.76] Величина R зависит от состава смеси. В равной мере от состава смеси зависит величина теплоемкости, знание которой необходимо при изучении газовых процессов. Поэтому мы должны рассмотреть способы определения этих величин для газовой смеси. [c.76] Состав газовой смеси обычно задается в процентах по весу или по объему. [c.76] У —полный объем смеси. [c.77] Парциальным объемом называется объем, который имел бы газ, входящий в газовую смесь, если бы из нее были удалены все остальные газы при условии сохранения первоначальных давления и температуры. [c.77] К —газовая постоянная смеси. [c.77] Здесь небезынтересно отметить следующую характерную особенность величин / и М, относящихся к газовой смеси. [c.78] Газовая постоянная R связывает в уравнении (III, 1) величины макрофизической природы (р, v я Т), следовательно, она сама имеет также макрофизическую природу. Поэтому при переходе от единичного газа к смеси газов физический смысл величины R по существу не изменяется в этом отношении совершенно безразлично, имеет ли рабочее тело однородный состав или состоит из смеси различных газов (для величины R безразлична микрофизическая неоднородность структуры рабочего тела). [c.78] Величина м, наоборот, характеризует сугубо микрофизические свойства материи она определяет относительные весовые свойства единичной молекулы. Естественно, что для газовой смеси, в состав которой входят разные газы, обладающие различными молекулами. понятие молекулярного веса теряет физический смысл. Поэтому мы называем величину ц для смеси кажущимся молекулярным весом. Кажущийся молекулярный вес смеси можно отождествить с истинным молекулярным весом воображаемого однородного газа, имеющего то же число молекул, что и реальная смесь, и обладающего одинаковым со смесью весом. [c.78] Все это наглядно иллюстрирует взаимосвязь, существующую между микроструктурным и макроструктурным методами изучения явлений природы. [c.78] Зная весовой или объемный состав смеси, мы можем найти для нее газовую постоянную и кажущийся молекулярный вес. [c.78] Для каждого отдельного газа мы можем написать соответствующее уравнение состояния. При этом мы воспользуемся свойством отдельного газа заполнять весь объем смеси V, т. е. [c.78] Если задан объемный состав, то величины и ц для смеси можно найти следующим образом. [c.79] Рассмотрим теперь способы определения удельной теплоемкости газовой смеси. [c.80] Весовая удельная теплоемкость может быть найдена по составу смеси и значениям теплоемкостей для отдельных газов. [c.80] Количество теплоты, подведенной к смеси, равно сумме количеств теплоты, подведенной к отдельным газам, т. е. [c.81] В полученных выражениях (1П, 23) и (III, 23 ) под теплоемкостями с и цс можно понимать теплоемкости, отвечающие любому процессу подвода тепла к рабочему телу (с , с , и т. д.). [c.81] Ниже приводится табл. 2, служащая для пересчетов весовых и объемных содержаний и для выражения v, у, R, pi и с через gi и Г . [c.81] Мы теперь обладаем достаточным объемом знаний для того, чтобы приступить к изучению различных процессов изменения состояния рабочего тела, представляющего собой газовую смесь произвольного состава. [c.81] Пример 1. Найти кажущийся молекулярный вес, газовую постоянную и весовые содержания для смеси, состоящей по объему из 21 % Oj и 79 Nj. Молекулярный вес кислорода = азота = 28,02. [c.81] Вернуться к основной статье