2.2. Свойства газовых смесей.

1. Весовая концентрация С_i i–го газа, входящего в состав смеси, – это отношение его массы M_i к массе всей смеси:

, (2.13)

где: , N – количество газов.

2. Молярная концентрация (х_i) i–го газа называется отношение числа молей этого газа к числу молей всех газов в смеси:

, (2.14)

2H₂+O₂=2H₂O.

Участвуют 2 моля Н₂ и 1 моль О₂. Всего 2 + 1 = 3 моля смеси.

Тогда: ; .

3. Парциальные давление и объем.

Парциальным давлением P_i i–го газа называется давление, при котором находился бы этот газ, если бы из смеси были удалены остальные газы, а объем и температура остались прежними.

, (2.15)

где: T и V – температура и объем смеси.

Закон Дальтона: давление смеси газов равно сумме их парциальных давлений.

Парциальный объем V_i i–го газа в смеси называется тот объем, который имел бы этот газа, а все остальные удалены:

, (2.16)

при Р и Т = const.

По закону Амаго: объем смеси идеальных газов равен сумме их парциальных объемов. Парциальный объем газа V_i равен произведению объема смеси на молекулярную концентрацию газа:

. (2.17)

2H₂+O₂=2H₂O:

, .

2.3. Свойства жидкостей.

Рис. 2. Изотермы газа при температурах Т₁<T₂<T_КР<T₃: АВ – состояние жидкости; В – точка кипения жидкости; С – точка сухого насыщенного пара; ВС – кипение жидкости; СП – состояние перегретого пара; К – критическая точка.

Рис. 3. Фазы состояния в системе жидкость + пар: Ж – жидкость, П – пар, Г – газ.

Испарение –эндотермический процесс высвобождения теплоты испарения.

Рис. 4. Термограмма нагрева жидкости при P = const: Т_кип – темпера-тура кипения.

Рис. 5. Диаграмма упругости

насыщенного пара.

Зависимость давления насыщенного пара Р_н от температуры жидкости Т_ж рассчитывается по уравнению Антуана:

lgP_H = A – B/(C + T_ж), (2.18)

где: А, В, С – термодинамические константы.

2.4. Свойства сжиженных газов.

Дросселирование – уменьшение давления газа при адиабатическом истечении через узкие отверстия (адиабатический процесс – это процесс, проходящий без потерь тепла во внешнюю среду).

При этом температура газа понижается по зависимости:

, (2.19)

Если , то dT < 0 и газ охлаждается.

Примеры учета этих свойств жидкостей и газов в области пожаровзрывобезопасности:

1. Быстрый выпуск сжиженного газа из баллона может привести к пе-ремерзанию запорного вентиля с последующей аварией.

2. В углекислотных огнетушителях выбрасываемый сжиженный углекислый газ распыляется, резко испаряется и охлаждается при этом до снегообразных частиц с температурой до – 70⁰С.

3. Наиболее эффективными огнетушащими веществами являются легкоиспаряющиеся жидкости, которые резко охлаждают зону горения.