Презентация по термодинамике "Смеси идеальных газов"

• 1 слайд

  ТЕРМОДИНАМИКА, ТЕПЛОПЕРЕДАЧА И ГИДРАВЛИКА
  1
  государственное автономное учреждение
  Калининградской области
  профессиональная образовательная организация
  «Колледж сервиса и туризма»
  Разработчик:
  Незванова И.В..
  преподаватель ГАУ КО ПОО КСТ
  Лекция 2: Смесь идеальных газов
  
  

• 2 слайд

  В качестве рабочих тел кроме чистых веществ, имеющих одинаковые молекулы, часто используют однородные смеси этих веществ (растворы).
  Смеси состоят из нескольких чистых веществ, называемых компонентами смеси, которые не вступают друг с другом в химические реакции.
  
  2
  Понятие о смесях
  Чистые вещества:
  Кислород
  Водород
  Амиак
  Вода
  Однородные газовые смеси:
  Атмосферный воздух
  Латунь, бронза
  

• 3 слайд

  Каждый газ, входящий в состав смеси, ведёт себя так, как будто он один занимает весь объем смеси, т.е. его объем равен объему всей смеси;
  Каждый из компонентов смеси имеет температуру, равную температуре смеси;
  Каждый газ, входящий в состав смеси имеет определённое давление, называемое парциальным.
  3
  При рассмотрении смесей предполагается, что:
  

• 4 слайд

  4
  Под парциальным давлением понимают давление, которое имел бы каждый газ, находящийся в смеси, если бы он один занимал объем, равный объёму смеси при той же температуре.
  
  Закон Дальтона (1766—1844 гг.) формулируется так: если смесь состоит из газов, которые не вступают между собой в химические реакции, то каждый газ ведет себя так, как будто он один занимает весь объем, в котором находится смесь..
  
  Давление смеси равно сумме парциальных давлений компонентов:
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Закон Дальтона
  

• 5 слайд

  Газовый состав смеси, характеризуется количественным содержанием каждого компонента, входящего в смесь.
  Количественное соотношение отдельных компонентов смеси задают массовыми, объёмными и мольными долями.
  5
  Способы задания газовой смеси
  

• 6 слайд

  6
  Массовой долей компонента смеси называется величина, равная отношению массы компонента к массе всей смеси.
  
  В этих отношениях те т1 ,т2...тn — массы отдельных газов, входящих в смесь; mсм— масса смеси газов. Очевидно, что
  

• 7 слайд

  7
  Объемной долей компонента смеси называется величина, равная отношению парциального объема компонента к полному объему смеси.
  
  
  
  
  В этих отношениях V1, V2 ... Vn — объемы отдельных газов, входящих
  в смесь, взятых при давлении и температуре смеси, называют
  приведенными или парциальными объемами данных компонентов.
  
  
  
  Сумма объёмных долей компонентов смеси равна единице:
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• 8 слайд

  Мольной долей компонента смеси называется величина, равная отношению числа молей этого компонента к общему числу молей смеси
  8
  

• 9 слайд

  Связь между массовыми и объемными долями
  
  9
  Уравнение состояния смеси
  Разделив первое уравнение на второе получим
  Т.е. объемные доли компонентов смеси идеальных газов равны
  их молярным долям.
  

• 10 слайд

  Плотность смеси р.
  
  
  Удельный объем газовой смеси v
  
  
  10
  Свойства смесей
  

• 11 слайд

  Газовая постоянная смеси R
  
  
  
  
  
  Кажущаяся молярная масса смеси М.
  11
  

• 12 слайд

  12
  Формулы для расчета смесей
  Между массовыми и объемными долями существует зависимость, которую
  для любого газа, входящего в смесь, например для n-ного, можно получить
  следующим образом:
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• 13 слайд

  13
  
  
  
  
  
  Эти соотношения справедливы для любого газа, входящего в смесь.
  Рассмотрим способ определения состава смеси через числа киломолей компонентов. Пусть смесь состоит из n газов; тогда приведенные объемы каждого из них можно выразить числом киломолей, т. е.
  (11) (12)
  ν1, ν2, νп — их числа киломолей. Объем смеси газов также можно выразить
  числом киломолей,
  т. е.
  
  
  где νcм — число киломолей смеси, равное частному от деления массы смеси
  на кажущуюся молекулярную массу смеси.
  

• 14 слайд

  14
  
  
  
  
  Учитывая, что объем киломолей для всех газов, в том числе и для смеси, при
  одинаковых параметрах есть величина постоянная, последнее уравнение
  можем переписать в виде
  (13)
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  (14)
  
  
  Таким образом, задание смеси числом киломолей равносильно заданию ее объемными долями.
  Найдём кажущуюся молекулярную массу смеси: вычисляем её для каждого компонента gi
  Из уравнения следует, что
  

• 15 слайд

  15
  (15)
  (16)
  а) Если смесь задана объемными долями:
  

• 16 слайд

  16
  (17)
  (18)
  (19)
  а) Если смесь задана
  объемными долями:
  б) Если смесь задана
  массовыми долями:
  б) Если смесь задана массовыми долями:
  

• 17 слайд

  Закон Дальтона.
  Парциальное давление
  Кажущаяся молекулярная масса
  Уравнения состояния смеси.
  Формулы для расчета смесей.
  
  17
  Контрольные вопросы