Способы задания смеси.Состав газовой смеси должна быть задан массовыми, объемными или мольными долями.
Массовой долей gi принято называть отношение массы отдельного компонента Mi к массе смеси М ˸
gi = Mi / M.
Очевидно, что M = Σ Mi
и Σ gi = 1.
Массовые доли – безразмерные величины и часто задаются в процентах. К примеру, для сухого воздуха доля азота составляет 77%, а кислорода – 23%.
Объемная доля ri представляет собой отношение приведенного объёма газа Vi к полному объёму смеси V˸
ri=Vi / V.
Приведенным принято называть объём, который занимал бы компонент газа, если бы его давление и температура равнялись давлению и температуре смеси.
Вычисление приведённого объёма определяется из уравнения˸
Vi / V = рi / р.
Просуммировав все компоненты смеси, получим с учетом закона Дальтона
Σ Vi = V, откуда Σ ri = 1.
Объемные доли также часто задаются в процентах. Для воздуха rO2 = 21 %, rN2 = 79%.
Иногда бывает удобнее задать состав смеси мольными долями. Мольной долей принято называть отношение количества молей Niрассматриваемого компонента к общему количеству молей смеси N.
Мольная доля компонента будет равна Ni /N, а число молей смеси N = Σ Ni
Задание смеси идеальных газов мольными долями равнозначно заданию её объёмными долями
Ni /N = Vi/V.
Газовая постоянная смеси газов. Просуммировав уравнения для всех компонентов смеси, получимгазовую постоянную смеси газов
RCM = Σ giRi = 8314 Σ (gi / μi).
Смесь идеальных газов также подчиняется уравнению Клапейрона
pV = MRCMT.