بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
مخلوط گازها
اسلاید 3 :
هوا مثالی از یک مخلوط گازی آرمانی است.
Component % by Volume
N2 78.10
O2 20.95
Argon 0.92
CO2 + trace elements 0.03
مخلوط های گازی که در این فصل بررسی می گردند تنها شامل گازهایی می باشند که میل به واکنش با یکدیگر ندارند و واکنش ناپذیر می باشند.
در یک مخلوط گازهای آرمانی، فرض بر این است که رفتار هر یک از گازهای تشکیل دهنده مخلوط بر رفتار گازهای دیگر اثر نمی گذارد.
گاز آرمانی گازی است که از قاعده زیر پیروی می کند.
اسلاید 4 :
یک مخلوط شامل دو یا چند گاز که دارای فرمول شیمیایی ثابتی باشد، یک مخلوط گازی واکنش ناپذیر نامیده می شود.
مخزنی با حجم V در نظر بگیرید که شامل مخلوطی از k گاز مختلف در فشار P و دمای T می باشد.
خصوصیت های مخلوط ممکن است بر اساس جرم های اجزای تشکیل دهنده آن بیان شوند:gravimetric analysis
خصوصیت های مخلوط ممکن است بر اساس مول های گازهای تشکیل دهنده آن بیان شوند:molar analysis
جرم کل مخلوط mm و مول های کل مخلوط Nm عبارتند از:
اسلاید 5 :
ترکیب یک مخلوط یا با مشخص کردن کسر جرمی هر یک از اجزا mfi و یا کسر مولی آنها yi معلوم می گردد.
روشن است که جرم هر پاره i از مخلوط با جرم مولی (وزن مولکولی) آن مربوط می گردد.
جرم مولکولی مخلوط بر اساس جرم مولکولی اجزا به این ترتیب محاسبه می گردد.
در رابطه بالا از برابری زیر استفاده شده است.
اسلاید 6 :
ضریب ثابت گاز مخلوط با استفاده از جرم مولکولی مخلوط قابل محاسبه می باشد.
می توان نشان داد که تحلیل مخلوط بر اساس کسر مولی را می توان با برابری زیر به کسر جرمی ربط داد.
تحلیل مخلوط بر اساس کسر جرمی را می توان با برابری زیر به کسر مولی ربط داد.
اسلاید 8 :
کسر حجمی (مدل آماگات)
مخزنی که شامل k گاز مختلف است با حجم V فشار P و دمای T در نظر بگیرید. این حجم را به k حجم که در هر یک تنها یکی از گازهای تشکلیل دهنده مخلوط در همان فشار P و دمای T باشد تقسیم کنید.
مدل آماگات بیان می دارد که حجم مخلوط برابر با مجموع حجم های هر یک از گازهای تشکلیل دهنده مخلوط است اگر هر یک در همان فشار و دمای مخلوط باشند.
اسلاید 9 :
کسر حجمی برای هر یک از گازهای تشکیل دهنده مخلوط، vfi به صورت زیر می باشد.
روشن است که خواهیم داشت:
برای یک مخلوط گاز آرمانی داریم:
از نوشتن نسبت دو معادله فوق به یکدیگر رابطه زیر به دست می آید.
پس، کسر حجمی و کسر مولی برای یک گاز تشکیل دهنده مخلوط آرمانی برابر می باشند.
اسلاید 10 :
فشار پاره ای (مدل دالتون)
بر اساس مدل دالتون، فشار جزئی یا فشار پاره ای عضو i از یک مخلوط گازی (partial pressure) به صورت حاصل ضرب کسر مولی آن عضو و فشار مخلوط تعریف می گردد.
به این ترتیب قانون دالتون چنین بیان می شود.
روشن است که مجموع فشارهای پاره ای برابر با فشار مخلوط خواهد بود.
اسلاید 11 :
حال در نظر بگیرید هر یک از k گاز تشکیل دهنده مخلوط را جداگانه در محفظه ای با همان دما و حجم کل مخلوط قرار دهیم. در آن صورت فشار هر یک از این گازها، فشار اختصاصی (component pressure) آن گاز Pi' نامیده می شود.
در این صورت نسبت فشار پاره i به فشار مخلوط به صورت زیر خواهد بود.
برای یک مخلوط گاز آرمانی، فشار پاره ای و فشار اختصاصی هر یک از گازهای تشکیل دهنده مخلوط یکسان و برابر با حاصل ضرب کسر مولی آن پاره در فشار مخلوط می باشند.
partial pressure of gas i = component pressure of gas i
اسلاید 13 :
سایر خصوصیتهای ترمودینامیکی مخلوطهای گازی آرمانی
خصوصیات مقداری یک مخلوط می تواند به صورت مجموع سهم هر یک از گازهای تشکیل دهنده مخلوط به دست آیند.
اسلاید 14 :
به دست آوردن خصوصیات شدتی مخلوط درگرو محاسبه میانگین بر حسب کسر مولی یا کسر جرمی گازهای تشکیل دهنده مخلوط می باشد.
اسلاید 15 :
انتروپی یک مخلوط گازی آرمانی برابر با مجموع انتروپی های اجزای مخلوط به همان صورتی که در مخلوط وجود دارند می باشد.
با به خدمت گرفتن قاعده گیبز-دالتون چنین فرض می شود که رفتار هر یک از مولفه های مخلوط چنان است که گویی هر یک به تنهایی همه حجم مخلوط را در همان دمای مخلوط اشغال نموده است.
به این ترتیب، فشار هر عضو از مخلوط معادل فشار پاره ای آن عضو در مخلوط می باشد.
