ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Свойства газов и паров Реальные газы из "Техническая термодинамика " В настоящем параграфе рассматриваются смеси газообразных и жидких тел, химически взаимно не реагирующих. [c.174] Пусть однородная смесь, состоящая из п находящихся в одной и той же фазе компонентов, занимает объем V и имеет температуру Т и давление р между параметрами р, V, t имеет место функциональная зависимость, определяемая уравнением состояния данной смеси. [c.174] Это соотношение обычно используют для пересчета составов смеси (от массовых долей к объемным и т. п.). [c.175] Отсутствие взаимодействия между молекулами идеальных газов (или, точнее, исчезающе малая величина этого вза.имодействия при сильном разрежении) обусловливает независимость свойств отдельных газов, составляющих смесь, и приводят к строгой аддитивности термодинамических величин (таких, как давление, внутренняя энергия, энталЬ ПИЯ и т. д.) по отнощению к составляющим смесь газам. [c.175] Каждый из идеальных газов ведет себя в смеси так, как будто других газов не имеется. Поэтому давление каждого из входящих в состав смеси газов будет равно тому давлению, которое имел бы этот газ, находясь в том же количестве, в том же объеме и имея ту же температуру, что и в смеси это давление называется парциальным давлением данного газа. [c.175] Из уравнений (5-52) и (5-53) следует, что внутренняя энергия и энтальпия смеси идеальных газов равны сумме произведений соответственно внутренней анергии Um.o и энтальпии 1м, j каждого из входящих в состав смеси газов, взятого в количестве киломолей, равном общему числу киломолей смеси М, и имеющего ту же температуру Т н тот же объем V (а, следовательно, и то же давление р, что и вся смесь), на молярную концентрацию его 2j. [c.176] Если перейти в уравнениях (5-52) и (5-53) от значений внутренней энергии Um,] и энтальпии 1м, i, отнесенных к М тломолей, к молярным или удельным значениям их и принять во внимание, что внутренние энергия и энтальпия идеальных газов не зависят от давления и являются функцией только температуры, то получим. [c.176] Здесь U p и соответственно Uj и ij берутся (обычно из таблиц термодинамических функций газов в идеальном состоянии) при температуре смеси Т. [c.177] Из уравнения (5-58) следует, что энтропия смеси, находящейся под давлением р и имеющей температуру Т, равняется сумме произведений энтропии 8м,1 каждого из входящих в состав смеси газа, взятого в количестве общего числа молей М при температуре и полном давлении смеси, на молярную концентрацию Zj данного газа, за вычетом произведения общего числа молей М смеси на универсальную газовую постоянную и сумму произведений молярных концентраций каждого из составляющих смесь газов на натуральный логарифм молярной концентрации его. [c.177] Первый член правой части выражения (5-59) для 5 численно равен сумме энтропий всех отдельно взятых газов при одинаковых температурах и давлениях Г и р (равных температуре и давлению смеси), т. е. представляет собой суммарное значение энтропии до смешения Si. [c.177] Следует отметить, что выражение (5-60) для энтропии смешения справедливо только в случае смешения двух различных по своей природе газов. Если бы оба газа были одинаковыми, то общая энтропия после смешения газов имела бы то же самое значение, что и до смешения, и изменение энтропии было бы равно нулю. [c.178] Изменение энтропии при смешении различных газов связано с физическим различием молекул смешивающихся газов и обусловлено тем, что для отделения молекул одного газа от молекул другого после смешения их Необходимо затратить определенную работу. Наоборот, в случае одинаковых молекул отделение некоторого количества их не требует затраты работы, и поэтому изменение энтропии при смешении двух одинаковых газов, имеющих одинаковые давление и температуру, равно нулю. [c.178] Уравнение (5-60) выражает собой так называемый парадокс Г иб бса, согласно которому п-ри смешении двух различных идеальных газов, имеющих одинаковые давление и температуру, энтропия нх независимо от степени различия между. газами возрастает на одну и ту же величину lAkSoM, тогда как при смешении тождественных газов изменение энтропии Д5 равняется нулю. Другими словами, возрастание энтропии при переходе от газов со сколь угодно малой степенью различия к тождественным газам скачком изменяется от постоянного значения А5см до нуля. [c.178] Влажным воздухом называют смесь сухого (т. е. не содержащего влаги) воздуха и водяного пара. [c.178] состоящую из сухого воздуха и перегретого водяного пара, назьпвают ненасыщенным влажным воздухом смесь, состоящую из сухого воздуха и насыщенного водяного пара, — насыщенным влажным воздухом. [c.178] Поскольку обычно процессы во влажном воздухе происходят при сравнительно низких давлениях (близких к атмосферному), свойства влажного воздуха с достаточной для практики точностью могут описываться уравнениями идеальных газов. [c.178] Благое одержанием d называют количество водяного пара (в граммах), содержащегося в 1 кг сухого воздуха. [c.178] Абсолютной влажностью называется масса водяного пара, содержащегося в 1 влажного воздуха. [c.178] Ри о рзвно давлению смеси р (поскольку в этих условиях максималь-ное содержание влаги будет достигнуто тогда, когда весь влажный воздух будет состоять из одного пара). [c.179] Вернуться к основной статье