Газовой смесью понимается смесь отдельных газов, вступающих между собой ни в какие химические реакции. Каждый газ (компонент) в смеси независимо от других газов полностью сохраняет все свои свойства и ведет себя так, как если бы он один занимал весь объем смеси.
Парциальное давление — это давление, которое имел бы каждый газ, входящий в состав смеси, если бы этот газ находился один в том же количестве, в том же объёме и при той же температуре, что и в смеси.
Газовая смесь подчиняется закону Дальтона:
¦Общее давление смеси газов равно сумме парциальных давлений ¦отдельных газов, составляющих смесь.
Р = Р1 + Р2 + Р3 +… Рn =? Рi, (2.14).
где Р1, Р2, Р3 Рn — парциальные давления.
Состав смеси задается объемными, массовыми и мольными долями, которые определяются соответственно по следующим формулам:
r1 = V1 / Vсм; r2 = V2 / Vсм; … rn = Vn / Vсм, (2.15).
g1 = m1 / mсм; g2 = m2 / mсм; … gn = mn / mсм, (2.16).
r1? = н1 / нсм; r2? = н2 / нсм; … rn? = нn / нсм, (2.17).
где V1; V2; … Vn; Vсм -объемы компонентов и смеси;
m1; m2; … mn; mсм — массы компонентов и смеси;
н1; н2; … нn; нсм — количество вещества (киломолей) компонентов и смеси.
Для идеального газа по закону Дальтона:
r1 = r1?; r2 = r2?; … rn = rn?. (2.18).
Так как V1 +V2 + … + Vn = Vсм и m1 + m2 + … + mn = mсм,.
то r1 + r2 + … + rn = 1, (2.19).
g1 + g2 + … + gn = 1. (2.20).
Связь между объемными и массовыми долями следующее:
g1 = r1•м1/мсм; g2 = r2•м2 /мсм; … gn = rn•мn /мсм, (2.21).
где: м1, м2, … мn, мсм — молекулярные массы компонентов и смеси.
Молекулярная масса смеси:
мсм = м1 r1 + r2 м2+ … + rn мn. (2.22).
Газовая постоянная смеси:
Rсм = g1 R1 + g2 R2 + … + gn Rn =.
= Rм (g1/м1 + g2/м2+ … + gn/мn) =.
= 1 / (r1/R1 + r2/R2+ … + rn/Rn). (2.23).
Удельные массовые теплоемкости смеси:
ср см. = g1 ср 1 + g2 ср 2 + … + gn ср n. (2.24).
сv см. = g1 ср 1 + g2 сv 2 + … + gn сv n. (2.25).
Удельные молярные (молекулярные) теплоемкости смеси:
срм см. = r1 срм 1 + r2 срм 2 + … + rn срм n. (2.26).
сvм см. = r1 сvм 1 + r2 сvм 2 + … + rn сvм n. (2.27).
