10) Идеал газдың қоспасы. Дальтон, Амага заңдары. Қоспаның калориялық қасиеттері.

В теплотехнических установках теплоноситель или рабочее тело часто представляют собой смесь газов при невысоком давлении, когда их можно рассматривать как идеальные газы. Схема получения такой смеси, состоящей из двух компонентов, показана на рис. 1

Рис. 1

До смешения компоненты находятся в объемах ипри одинаковом давленииp и одинаковой температуре T. Массы газов и их калорические свойства (внутренние энергии, энтальпии, теплоемкости и др.), естественно, различны. После того как убрана перегородка, газы вследствие диффузии перемешиваются, так что каждый из них занимает полный объем , а давление каждого газа уменьшается до парциального давления его в смеси и, соответственно. При этом изменений температуры или давления не происходит. Состав такой смеси можно характеризовать следующими величинами:

-массовая доля i –того компонента

,

где и – массы, соответственно, компонента и смеси;

-мольная доля i –того компонента

,

где и –числа киломолей компонента и смеси;

-объемная доля i –того компонента

где – объем компонента до смешения, –объем смеси.

Отметим, что для смеси идеальных газов объемная доля совпадает с мольной.

Между этими характеристиками состава смеси существуют очевидные соотношения

Для смеси идеальных газов справедливы закон Дальтона

где парциальное давление каждого газаравно

и закон Амага

причем парциальный объем каждого газа равен его объему до смешения или

Удельный объем смеси идеальных газов может быть рассчитан по уравнению Клапейрона –Менделеева

Так как молекулы каждого из входящих в смесь газов не взаимодействуют между собой, то они не взаимодействуют и с молекулами другого газа. Процесс их смешения не сопровождается выделением или поглощением теплоты, т.е. не влечет за собой изменения внутренней энергии

газов. Поэтому внутренняя энергия смеси есть сумма внутренних энергий компонентов

Подобные равенства можно написать и для энтальпии, и для теплоемкостей.

51) Метастабилдік күйлер - өте суытылған бу, өте қыздырылған сұйық, созылған сұйық.

Нақты газдың изотермасы тұрақты температурада газдың молярлық көлемі нің қысымға тәуелділігін көрсетеді. Жоғары температурада нақты газдың изотермасы, идеал газ изотермасынан тек формасының кейбір бұрмалауымен өзгешеленеді. Кейбір температурада – критикалық температурада, изотермада иілу нүктесі К пайда болады, ол критикалық нүкте деп аталады. Осы нүктеге сәйкес көлем және қысым критикалық деп аталады. кезіндегі изотерма критикалық изотерма деп аталады. кезінде Ван-дер-Ваальс теңдеуіне қисықтық сәйкес келеді. Бірақта 5-3 бөлікте затты сығу қысымының азаюымен жүреді. Сонымен бұл аймақта зат екі фазаға сұйық және буға бөлінеді. Нақты газдың ізделіп отырған критикалық күйге дейінгі изотермасы 1-2-6-7 түрінде болады да, ол заттың газ күйінен (Г) (6-7 бөлік) сұйық күйге (С) (2-1 бөлігі) үздіксіз өтуінің қисығы болып табылады. Заттың критикалық күйден төмен температурадағы газ тәрізді күйі бу деп аталады (Б), өзінің сұйық күйімен тепе-теңдікте тұратын бу қаныққан (С+Б) деп аталады. Изотермалық сығылу кезінде буда сұйылу процесі жүреді. температурада газ қысым қандай болсада сұйыққа айналмайды.

Кей жағдайда метастабилдік күй 5-6 және 2-3 болуы мүмкін. 2-3 бөлік тым қыздырылған сұйықты, ал 5-6 асқын буды бейнелейді.