33. Расчет тд-их параметров газовых смесей(теплоемкость, молярная масса).

При расчетах, производимых с газов смесями, удобно пользоваться некот условной величиной- средней( кажущейся) молярной массой смеси. Знание ср. молярной массы смеси дает возможность все расчеты газовых смесей производить так, как будто вместо смеси имеется один однородный газ, что упрощает эти расчеты.Ср молярную массу М_m смеси можно определить, если известны массовые или объемные доли смеси. М_m=8314,4/R_m. По формуле М_m=1/∑g_k/M_k мож определить ср. молярную массу смеси по массовым долям. Часто состав газов смеси определяется в объемных долях. для любого газа, входящего в газовую смесь, можно записать:

p_mV_k=m_kR_kT_m. Для всех n газов, входящих в смесь: p_mV_m∑r_kM_k=8314,4m_mT_m∑g_k или p_mV_m=8314,4m_mT_m/∑r_kM_k (1). С другой стороны p_mV_m=8314,4m_mT_m/M_m (2). Сопоставление уравнений 1и 2 показывает, что M_m=∑r_kM_k. Это выражение позволяет определить ср. молярную массу смеси по объемным долям газовой смеси. Для определения теплоемкости газовой смеси необходимо знать состав газовой смеси и теплоемкости отдельных газов. Если c_m- удельная теплоемкость смеси и m_m=∑m_k- ее масса, то m_mc_m=∑m_kc_k. После деления на m_m получаем c_m=∑g_kc_k.

Молярная теплоемкость смеси:(Mc)_m=∑r_k(Mc)_k.

34. Влаж. Воздух. Способы задания его парам-ов. Абсол. И относ. Влажность.

А

h, кДж/кг

тмосф возд - всегда смешан с водян паром: Такая смесь сухого возд с водяным паром наз влажным возд. Однако кол-во водяного пара в газов смеси не м б произвольным. В зав-ти от т-ры и полного давления смеси кол-во водяного пара во влажном воздухе не мож превышать определ велич. Тк в пр-х изм-я физич состояния влажного воздуха состав сухого воздуха не изменяется, его мож считать одним из компонентов паровоздушн смеси, несмотря на то, что в действит-ти он сам явл-ся смесью газов. Вторым компонентом влажного воздуха явл-ся водяной пар. Возм-ть фазового перехода у одного из компонентов смеси (воды) отличает влаж возд от обычной газов смеси. Кроме водяного пара влажн возд мож содержать мельчайш капельки воды(в виде тумана) или кристаллики льда. Водяной пар во влаж воздухе мб в перегретом или насыщенном состоянии. Парциаль давление водяного пара р_п во влаж воздухе не м б выше давления насыщения р_н при данной т-ре влажн возд (р_п ≤ p_н). Наибольшее зн-е парциального давления водяного пара во влажном воздухе р_H определяется только т-рой смеси и не зависит от давления смеси р. Смесь сухого воздуха с перегретым водяным паром называется ненасыщ влаж воздухом. Для такой смеси справедливо условие р_п < p_н. Смесь сухого воздуха с насыщ водяным паром называется насыщ влажным возд. В насыщ влаж воздухе р_п = p_н. Понижая т-ру насыщ влажн воздуха при р=const, мож охладить воздух до такой т-ры, при кот парциальное давление водяного пара будет соотв-ть состоянию насыщения, и при дальнейшем понижении т-ры из воздуха начнет выделяться влага. Так, напр, понижение т-ры атмосф воздуха часто приводит к появлению тумана(к конденсации пара). При давлениях, близких к атмосферному, газовая смесь, состоящая из воздуха и водяного пара, по своим св-вам мало отличается от св-в ид газа. Парциаль давл водяного пара в воздухе обычно мало, поэтому и водяной пар при этих условиях мож считать ид газом. Масса водяного пара, содержащегося в 1 м³ влажного воздуха, наз абс влажностью. Тк влажный воздух представляет собой газов смесь, то объём водяного пара в смеси равен объему всей смеси и, сл-но, абс влажность равна парциальной плотности пара '_п в смеси при своем парциальном давлении р_п и т-ре смеси: '_п = m_п/V=p_п/(R_пT). Отношение абс влаж воздуха '_п к максимально возможной абс влажности '_н при данной т-ре называется относит влажностью. Так как для ид газов в условиях T = const отнош-е плотностей мож заменить отнош-ем давлений, то относит влаж  = ’_п/’_н = p_п/p_н, где р_п и р_н— парциальные давления водяного пара во влажном воздухе и насыщенного пара при т-ре влажного воздуха. Относит влаж обычно выр-ся в процентах и изменяется в пределах 0<<100%, так как пределы изменения парциального давления пара 0p_пр_н. Для сухого воздуха  = 0, для насыщенного  = 100%. Для определения содержания пара во влажном воздухе, помимо относительной влажности , необходимо знать т-ру влаж возд, по кот (из паровых таблиц) определяется давление насыщенного пара р_н. Абс влажность воздуха '_п =  '_н.

35. Дифференц ур тд устанавливают кол-ные хар-ки м\у различными физич св-ми в-ва, вытекающих из основных зак тд-ки. В случае, когда часть параметров оказывается известной, остальные параметры мб найдены путем интегрирования соответствующих диф-х ур.

(1)

Независимые переменные v и Т:

-для внутренней энергии (2)

Частные производные входящие в это выражение можно найти ч/з термодинамические параметры и их проихводные. Так из (1) следует, что при Т=const

,откуда

(3)

(4)

(5) ,подставляем (4) и (5) в (2)

(6)

Диф ур для энтропии мож получить совместно решая уравнеия (1) и (6)

Независимые переменные р и Т: Энтальпия является функцией состояния, поэтому:

Дифференциалы характеристич-х функций в математич смысле явл-ся полными дифференциалами, а ур вида dψ=(δψ/δx_k)_xldx_k+(δψ/δx_l)_xkdx_l представляют собой линейные дифференциальные соотношения. Согласно св-ву полного дифференциала, 2производная от фун ψ не зависит от порядка дифференцирования δ/δxl(δψ/δx_k)=δ/δx_k(δψ/δx_l). В соответсвии с этим соотношением смешанные производные, напр, производные от внутренней Е, мож записать в виде (δ/δx_l(δu/δs)_ν)_s=(δ/δs(δu/δν)_s)_ν, или после замены частных производных (δu/δs)_ν и (δu/δν)_s через т/д-ские параметры получается (δT/δν)_s=-(δp/δs)_ν. Также (δT/δp)_s=(δν/δs)_p; (δs/δν)_T=(δp/δT)_ν; (δs/δp)_T=-(δν/δT)_p. Эти последние 4 уравнения наз-ся дифференциальными соотношениями т/д-ки или соотношениями взаимности Максвелла и широко испо-ся в т/д-ском анализе.Эти соотношения, являясь следствием 1-го и 2-го законов т/д-ки, в такой же степени достоверны, как и сами основные законы