пользователей: 21277
предметов: 10471
вопросов: 178106
Конспект-online
зарегистрируйся или войди через vk.com чтобы оставить конспект.
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

I семестр:
» Теория Горения

ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ

 

Закон Бойля-Мариотта

 

При неизменных температуре (Т) и массе вещества (М) произведение давления (Р) на объем есть постоянная величина.

 

PV=const

 

Закон Гей-Люссака

 

При постоянном давлении P=const объем массы газа прямо пропорционален его абсолютной температуре:

 

 

где Т0=273 К;   V0 – объем газа при Т0.

Измерения объемов газов обычно проводят при условиях, отличных от нормальных. Для приведения объема газа к нормальным условиям можно пользоваться уравнением, объединяющим газовые законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака

 

 

Закон Шарля

 

При постоянном объеме V=const давление данной массы газа прямо пропорционально его абсолютной температуре:

 

 

где:   P0 – давление при Т0=273 К.

 

Закон Авогадро

 

Равные объемы различных газов при одинаковых температуре и давлении содержат одно и то же число молекул ().

В газах при обычной температуре и давлении объем, занимаемый молекулами, ничтожно мал по сравнению с межмолекулярным пространством. При высоких же давлениях и низких температурах межмолекулярное пространство сильно уменьшается, и на общий объем газа начинает оказывать большое влияние объем самих молекул. Поэтому закон Авогадро, как и другие газовые законы, справедлив для всех газов при средних температурах и давлениях, но не может быть применим к газам, находящимся при высоких давлениях и низких температурах.

Одно из важнейщих следствий из закона Авогадро заключается в том, что грамм-молекулы всех веществ в газообразном или парообразном состоянии при нормальных физических условиях (температуре 0 0С и давлении 101,3 кПа) занимают одинаковые объемы, а именно 22,4 л.

Из закона Авогадро вытекают также следующие два положения:

1.                Молекулы простых газов (кроме инертных) состоят из двух атомов. 

Если принять допущение Берцеллиуса, что молекула состоит только из одного атома, то из одной молекулы водорода и одной молекулы хлора (т.е. из двух объемов) должна получиться одна молекула (лдин объем) хлористого водорода.

 

 

 

В действительности же получается 2 объема (2 молекулы) хлорида водорода, аэто может быть только в том случае, если молекула простого газа состоит из двух атомов:

 

2.                Плотность газов и паров по водороду равна половине их молекулярной массе:

где 2 – приближенная молекулярная масса водорода. Отсюда

 

 

Часто в практике молекулярную массу газа вычисляют, исходя из его плотности по воздуху ( принимается молекулярная масса воздуха 29 г/моль):

 

 

 

либо по другому газу. Тогда формула в общем виде выглядит так

 

       

    

где  – молекулярная масса определяемого газа;

 – молекулярная масса газа, по которому задана плотность определяемого газа .

Молекулярную массу газов можно вычислить также, пользуясь уравнением состояния идеального газа – уравнением Клапейрона-Менделеева (формула 1), если учесть, что число молекул вещества определяется отношением массы вещества (m) к его молярной массе (M):

 

 

Тогда

 

 

Отсюда

 

 

Уравнение Клапейрона-Менделеева строго справедливо при очень малых давлениях.

Связь ТГВ с рассмотренными законами и свойствами газов можно показать на следующих примерах.

1. Горение представляет собой комплекс взаимосвязанных физических и химических процессов. Важнейшими из них при горении являются тепло- и массоперенос. Наиболее общим свойством горения является способность возникшего очага (фронта) пламени перемещаться по горючей смеси путем теплопроводности и диффузии активных частиц из зоны горения в свежую смесь. Таким образом, скорость распространения пламени при горении и взрыве зависит от теплопроводности реагирующих веществ. С увеличением теплопроводности скорость горения возрастает.

2. Теплоемкость учитывается в термодинамических расчетах горения и выборе огнетушащих средств. Этот параметр относится как к физике, так и к термохимии, т.к. горение – это химическая реакция. Зависимость теплоемкости от температуры веществ выражается уравнением:

                     CP =a+bT+cT2,                                          (35)

где:   а, b, c – термодинамические константы.

3. R входит во все уравнения ТГВ.

4. Диффузия объясняет возникновение и протекание так называемого диффузионного горения.

5. На базе основных законов идеальных газов выведены постулаты теории горения и самовоспламенения.

6. Законы идеальных газов являются основой расчетов давления, объема, температуры в процессах горения и взрыва.


хиты: 2637
рейтинг:+1
Естественные науки
химия
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2016. All Rights Reserved. помощь