Основные признаки газовых смесей

ГАЗОВЫЕ СМЕСИ

Газовые смеси встречаются в технике чаще, нежели чистые газы.

Так к газовым смесям относится атмосферный воздух, состоящий из азота, кислорода, углекислого газа, водяного пара и других газов.

Природный газ также является смесью предельных и непредельных углеводородов, оксида углерода, водорода, сероводорода, азота, кислорода, углекислого газа и других газов.

К газовым смесям относятся также продукты сгорания топлива в котлоагрегатах (дымовые газы), состоящие из углекислого газа, паров воды, азота, кислорода и других газов.

Вычисление термодинамических параметров состояния и теплофизических характеристик газовых смесей является обязательным элементом при решении большого числа инженерных и научных задач.

Основные признаки газовых смесей

Основные признаки смеси газов (идеальных и реальных) следующие:

- гомогенность, т. е. внутри системы нет макроскопических частей (подсистем), отделенных друг от друга поверхностями раздела;

- физическая однородность, т.е. состав и физические свойства системы одинаковы для всех ее макроскопических частей, равных по объему;

- все компоненты смеси находятся в одной фазе (агрегатном состоянии);

- термодинамические параметры смеси (, ) связаны между собой уравнением состояния, общий вид которого: , здесь: - температура, удельный объем и температура смеси.

- компоненты смеси не вступают между собой в химические реакции, т. е. представляют механическую смесь;

- каждый газ смеси распределяется равномерно по всему объему смеси , сохраняя свои свойства;

- все газы смеси имеют в состоянии равновесия одинаковую температуру, равную температуре смеси ;

- каждый газ смеси подчиняется уравнению состояния, аналогичному уравнению состояния смеси. При этом все газы, входящие в смесь, в зависимости от плотности смеси считаются либо реальными, либо идеальными.

Т.о. смесь газов - это гомогенная термодинамическая система, представляющая собой совокупность нескольких разнородных газов, которые при рассматриваемых условиях не вступают друг с другом в химические реакции.

Основные понятия и определения газовых смесей

Компоненты смеси - это газы, образующие смесь.

Молем (грамм-молекулой) называется количество химически однородного вещества в граммах, численно равное его молекулярной массе .

Киломолем (килограмм-молекулой) называется количество химически однородного вещества в килограммах, численно равное его молекулярной массе .

Идеальный газ – это газ, в котором отсутствуют силы межмолекулярного взаимодействия, а молекулы не имеют размера (материальные точки). Последнее означает, что размеры молекул по сравнению с межмолекулярным пространством пренебрежимо малы.

Поведение реальных газов приближается к идеальному только при малых плотностях. В остальных случаях необходим учет межмолекулярного взаимодействия и конечного объема молекул.