Короткі теоретичні відомості
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1
Тема: Газові суміші і розрахунок їх параметрів.
Мета: Вивчення методики розрахунку параметрів газових сумішей.
Порядок виконання роботи
Згідно свого варіанту (табл.1), (табл.2), (табл.3), для газової суміші, (склад якої заданий в таблиці 1), при параметрах суміші (параметри якої заданий в таблиці 3), потрібно визначити:
1. молекулярні маси компонентів суміші (маси 1 кмоля газа в кг);
2. масовий, якщо заданий об’ємний (табл.1), або об’ємний, при заданому масовому (табл.2) склад суміші;
3. газові сталі окремих компонентів суміші;
4. середню молекулярну масу суміші;
5. газову сталу суміші через об’ємні і масові частки суміші;
6. парціальні тиски окремих компонентів;
7. масу суміші і маси окремих компонентів суміші;
8. парціальні об’єми компонентів;
9. густину компонентів суміші і густину суміші;
10. густину суміші при нормальних фізичних умовах.
Таблиця.1
Варіанти завдань
| Номер залікової книжки | Варіант завдання (табл.2) | Варіант завдання (табл.3) | Номер залікової книжки | Варіант завдання (табл.2) | Варіант завдання (табл.3) | |
| Продовження табл.1 | ||||||
Таблиця 2
Варіанти складу суміші та компонентів суміші
| Склад суміші у об’ємних частках (ri) | Компоненти суміші | Варіант завдання | ||||||||
| СО2 | - | - | - | - | ||||||
| Н2 | - | - | - | - | - | - | ||||
| СО | - | - | - | - | ||||||
| N2 | - | |||||||||
| Н2О | - | - | - | |||||||
| SO2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| O2 | - | - | - | - | ||||||
| Продовження табл.2 | ||||||||||
| Склад суміші у масових частках( mi) | Компоненти суміші | Варіант завдання | ||||||||
| СО2 | - | - | - | - | - | |||||
| Н2 | - | - | - | - | ||||||
| СО | - | - | - | - | - | |||||
| N2 | ||||||||||
| Н2О | - | - | - | - | - | - | ||||
| SO2 | - | - | - | - | - | - | ||||
| O2 | - | - | - | - |
Таблиця 3
Варіанти параметрів суміші
| Параметри суміші | Компоненти суміші | Варіант завдання | ||||||||
| Тиск Pсм, (кПа) | ||||||||||
| Об’єм Vсм, (м3) | ||||||||||
| Темпера-тура, tсм, (0С) |
Короткі теоретичні відомості
Суміш ідеальних газів, які хімічно не взаємодіють між собою, називається ідеальною газовою сумішшю.
Склад газової суміші визначається кількістю кожного з газів, що входять до суміші, і може бути заданим масовими чи об’ємними частками.
Масова частка визначається відношенням маси окремого газа до маси всієї суміші:
(1)
де: Мі - маса і-го газа, кг; Мсм - маса суміші, кг.
Очевидно, що:
Об’ємною часткою газа називають відношення об’єму кожного компонента суміші до об’єму всієї газової суміші при умові, що об’єм кожного компонента віднесений до тиску і температури суміші (зведений об’єм):
(3)
де: Vi - зведений об’єм і-го газа, м3; Vсм - загальний об’єм суміші, м3.
Справедливі співвідношення:
1. Молекулярні маси mі компонентів заданої суміші визначаються за допомогою таблиць фізико-хімічних властивостей газів, або з довідників з хімії.
2. Для перерахування об’ємних часток у масові застосовують формулу:
де: mі - молекулярна маса і-го газу суміші.
Для перерахування масових часток у об’ємні застосовують формулу:
перевірка: 
3. За формулою розраховуємо газові сталі компонентів суміші.
4. Середню молекулярну масу суміші розраховують:
а)через об’ємні частки:
б) через масові частки:
5. Газові сталі суміші розраховують за двома формулами:
та:
6. Парціальні тиски компонентів можна розраховувати за формулою:
або через масові частки за формулою:
7. Масу всієї суміші визначають з рівняння стану, що відповідає параметрам суміші:
(14)
маси окремих компонентів - за формулою:
8. Парціальні об’єми компонентів при Pсм і Tсм:
. (16)
9. Густину компонентів суміші при їх парціальних тисках Рі і температурі суміші Тсм розраховують за формулою:
а густину суміші при Рсм і Тсм визначають за формулою:
10. Густину суміші при нормальних фізичних умовах знаходять за формулою:
або:
де: 
(кг/м3) - густина і-го компонента при нормальних фізичних умовах,
22,4 (м3/кмоль) – об’єм 1 кмоля газа при нормальних фізичних умовах.
Перевірку правильності проведених розрахкнків здійснюють за формулою:
