Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции Теплотехника.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

1) Размерами молекул газа.

2) Силами притяжения и отталкивания между молекулами газа.

Таким образом, чем ниже плотность реального газа, тем он ближе по своим свойствам к идеальному газу.

Уравнение состояния идеального газа вывел в 1834 году французский ученый Эмиль Клапейрон.

Уравнение состояния идеального газа связывает температуру, давление и плотность газа (или, другими словами, рабочего тела):

- для М кг газа:

(1.6)

(1.7)

- для 1кг газа:

(1.8)

где - газовая постоянная, которая определяется по формуле:

(1.9)

где - молекулярная масса газа, ;

- универсальная газовая постоянная, которая равна:

1.3 Смеси идеальных газов

В термодинамике пользуются понятиями чистого вещества и смеси. Чистое вещество -это вещество, молекулы которого одинаковы. Например, чистые вещества -это вода, азот железо. Смесь состоит из нескольких чистых веществ. Примерами смесей могут служить: воздух, сплавы металлов и т.д.

Рассмотрим в качестве примера воздух, который, в грубом приближении, является смесью кислорода и азота .

Состав газовой смеси может быть задан:

1) Массовыми долями;

2) Объемными долями.

Массовая доля- это отношение массы отдельного газа, входящего в смесь, к массе всей смеси:

(1.10)

(1.11)

где и - масса кислорода и масса азота в смеси.

- масса всей смеси.

В общем виде массовая доля i-го компонента в смеси определяется по формуле:

(1.12)

Объемная доля- это отношение объема отдельного газа, входящего в смесь, к объему всей смеси. На примере кислорода:

(1.13)

(1.14)

где и - объем кислорода и объем азота в смеси.

- объем всей смеси.

В общем виде объемная доля i-го компонента в смеси определяется по формуле:

(1.15)

Суммы массовых и объемных долей компонентов смеси равны единице:

В общем виде это записывается так:

Плотность смеси определяется по формулам:

Общий вид формулы

Пример (воздух)

Если известен массовый состав смеси

;

;

Если известен объемный состав смеси

;

Газовая постоянная смеси определяется по формулам:

Общий вид формулы

Пример (воздух)

Если известен массовый состав смеси

;

Если известен объемный состав смеси

;

Кажущаяся молекулярная масса смеси определяется по формулам:

Общий вид формулы

Пример (воздух)

Если известен массовый состав смеси

;

Если известен объемный состав смеси

;

Парциальное давление (давление отдельного компонента смеси) определяется по формулам:

Общий вид формулы

Пример (воздух)

Если известен массовый состав смеси

;

Если известен объемный состав смеси

;

Давление газовой смеси представляет собой сумму парциальных давлений отдельных компонентов смеси (закон Дальтона):

(1.16)

Исходя из уравнения (16) давление воздуха определяется по формуле: