Схемы смешения. Смеси идеальных газов
Схемы смешения При образовании смесей на практике встречаются две основные схемы смешения: при постоянном объеме (V = idem, рис. 1. 20а) и постоянном давлении (p = idem, рис. 1. 20б).
Рис. 1. 20. Схемы смешения при постоянном объеме (а) и при постоянном давлении (б)
При расчете и анализе схемы смешения при постоянном объеме рассматривается система, включающая ряд резервуаров, соединенных трубопроводами с установленными на них кранами (рис. 1. 20а). В каждом резервуаре В процессе смешения по схеме с постоянным объемом теплота извне не подводится (
Смесеобразование при постоянном давлении происходит в трубопроводах (рис. 1. 20б). К общему трубопроводу отдельными потоками подводятся компоненты. Для каждого компонента известны: массовый расход Gi, молярная масса mi , давление pi и температура Ti . Смесеобразование в трубопроводе возможно лишь в случае, когда давление каждого компонента pi больше среднего давления смеси в трубопроводе
Заключительные стадии процесса смешения при В процессе смешения при
Смеси идеальных газов Смеси идеальных газов являются также идеальными газами и подчиняются уравнению состояния идеальных газов (уравнению Клапейрона)
где Средняя температура и среднее давление смеси характеризуют конечное состояние диффузионного равновесия смеси. Состояние компонентов смеси в процессе перемешивания непрерывно изменяется, начиная с момента первичного выравнивания давлений компонентов и кончая состоянием диффузионного равновесия, когда давление каждого из компонентов снижается до уровня стабильного парциального давления Закон диффузионного равновесия смеси идеальных газов (закон Дальтона) характеризует установившееся состояние газовой смеси и формулируется следующим образом: каждый компонент смеси ведет себя в газовой смеси так, как будто он один при температуре смеси Уравнения состояния для i-го компонента и всей смеси идеальных газов могут быть представлены в следующем виде:
При делении уравнения (1. 201) на уравнение (1. 202) получаем
Из соотношения (1. 203) следует, что парциальное давление i-го компонента
После преобразования соотношения (1. 204) получаем, что сумма парциальных давлений всех компонентов смеси идеальных газов равна полному давлению смеси
Поскольку внутренняя энергия и энтальпия идеального газа - функции только температуры, исходными соотношениями для определения средней температуры смеси идеальных газов в схеме смешения при
в схеме смешения при
С учетом этих соотношений (1. 206), (1. 207) получаем обобщенное выражение по определению средней температуры смеси идеальных газов
где
Объемная концентрация каждого компонента в смеси
Для идеального газа, исходя из уравнения состояния
vi, пр =
После подстановки vi, пр и V в соотношение (1. 211) получаем
Отсюда следует, что для смесей идеальных газов объемная и молярная концентрации компонентов численно равны.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|