Газовые смеси

Любой природный газ – газовая смесь. Состав смеси может быть выражен в объемных, мольных или массовых долях.

Объемная, мольная и массовая концентрации i -го компонента в смеси представляют собой:

; ; ,

(7.22)

где V_i – объем i -го компонента в смеси; N_i – число молей в объеме V_i; m_i – масса i -го компонента.

Числа молей N_i и объемы компонентов V_i связаны соотношением

.

(7.23)

Это соотношение вытекает из закона Авогадро (при одинаковых давлениях и температурах в равных объемах содержатся одинаковые числа молекул).

Из сравнения этого соотношения с формулами для V_i и следует вывод, что V_i = т. е. объемный и мольный составы газа совпадают.

Связь между мольной (объемной) и массовой концентрациями газа находится из равенств (7.24) и (7.25).

.

(7.24)

,

(7.25)

где m_i – молекулярная масса i -го компонента, m – молекулярная масса газо­вой смеси.

Разделив первое равенство на второе, получим

.

(7.26)

Отсюда, если учесть, что , получается формула для определения молекулярной массы газовой смеси:

.

(7.27)

Если же принять в расчет, что , то

.

(7.28)

По величине m можно найти плотность газовой смеси. Из (7.23) следует, что

.

(7.29)

Другими словами объем одного моля при одинаковых давлениях и температурах для всех газов один и тот же. Известно, что при стандартных условиях V₀ = 22,42 м³/кмоль. Таким образом, плотность газовой смеси при нормальных условиях (в кг/м³) будет определяться по формуле

.

(7.30)

По составу газа и по свойствам компонентов находят остальные параметры газовой смеси.

Динамическая вязкость и теплоемкость газовой смеси определяются по формулам ; .

Дата добавления: 2015-08-05