Перевод объемной доли в массовую для газов - Uchenik.top

Содержание

Кажущаяся молекулярная масса смеси

Плотность газа можно определить из соотношения

→,

Подставим это соотношение в формулу

→

→ .

Или, в развернутом виде:

Через массовые доли m можно определить по формуле:

Газовую смесь можно считать однородным газом с молекулярной

массой, рассчитанной по одной из этих формул. (Ее называют

Молекулярная масса воздуха, рассчитанная по приведенным

формулам, составляет 29 кг/кмоль.

Перевод массовых долей в объемные и обратно (без вывода)

массовые доли ‚ в объемные

; ;

объемные доли ‚ в массовые

; .

ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ

Сущность и формулировки

Принципиальная модель теплового двигателя

Второй закон имеет много формулировок. Некоторые из них:

Для получения из теплоты работы необходимо иметь разность температур. (С. Карно, 1824г.).

Теплота не может переходить от холодного тела к горячему самопроизвольно, то есть без затрат работы. (Р. Клаузиус, 1850г.).

Невозможно получение работы без перехода части теплоты от горячего источника к холодному. (В. Томсон, 1851г).

Все самопроизвольные процессы протекают в направлении от состояний менее вероятных к состояниям более вероятных. (Л. Больцман,1897г.).

Вечный двигатель второго рода невозможен.

Вечный двигатель второго рода– машина, которая не имеет источника холодного источника тепла и умеет извлекать работу из равновесной термодинамической системы. С помощью такой машины можно было бы превращать в работу внутреннюю энергию окружающей среды.

Теплота состоит из эксергии и анергии. (Современная формулировка)

Круговые процессы (циклы)

При протекании процесса расширения 1-а-2 совершается работа

Рабочее тело возвращается в исходное состояние процессом 2-b-1, на совершение которого затрачена работа:

Круговым процессом (циклом) называется совокупность двух или более процессов, возвращающих рабочее тело в исходное состояние.

Полезная работа цикла эквивалентна площади цикла в p-v координатах.

Цикл можно разбить на участки в зависимости от того, подводится или отводится тепло к рабочему телу:

q₀ – полезное тепло цикла.

Очевидно, .

Запишем 1-й закон термодинамики для цикла:

Поскольку рабочее тело возвращается в исходное состояние, то Du₀=0.

Отношение работы произведенной двигателем за цикл к количеству теплоты, подведенной за этот цикл называется термическим КПД.

– термический КПД

h_t определяет степень термодинамического совершенства цикла.

Циклы прямые и обратные,

обратимые и необратимые

Прямыми называются циклы, в которых процессы направлены по часовой стрелке, причем процессы расширение располагаются над процессами сжатия. (См. цикл выше.)

Полезная работа в цикле положительна, совершается за счет подводимой теплоты. По этим циклам работают тепловые двигатели.

Обратными называются циклы, в которых процессы направлены против часовой стрелки, причем процессы расширения располагаются под процессами сжатия.

Полезная работа в циклах отрицательна, компенсируется за счет притока энергии извне. По этим циклам работают холодильные установки.

Обратные циклы состоят из обратимых процессов. Необратимость одного процесса делает весь процесс необратимым.

Цикл Карно для идеального газа

Цикл предложен в 1824г. французским ученым С. Карно. Он является идеальным циклом тепловых двигателей. Особенность цикла заключается в том, что тепло в нем подводится и отводится в изотермических процессах.

(AB) →изотермическое расширение с подводом теплоты q₁;

(ВС) → адиабатное расширение;

(СD) →изотермическое сжатие с отводом теплоты q₂;

(АD) → адиабатное сжатие.

Выведем формулу для определения к.п.д. цикла Карно h_tk _.

Для изотермического процесса

Тогда тепло, подводимое и отводимое в цикле Карно, можно определить по аналогичным формулам:

; ‚ .

Подставим q₁ и q₂ в исходную формулу:

.

Докажем, что кроме газовой постоянной можно сократить и лога-рифмы. Для этого следует доказать, что подлогарифменные выражения равны.

Для адиабатных процессов BC и DA можно записать:

(1); .

(2).

В выражениях (1) и (2) равны правые части. Следовательно, равны и левые:

.

– КПД цикла Карно

Свойства КПД Карно:

1. КПД не зависит от природы рабочего тела, а зависит от температур горячего и холодного источника тепла.

2. КПД увеличивается при увеличении перепада температур в цикле.

3. , т.к. , а .

4. , т.к. .

Цикл Карно на практике неосуществим, но он имеет большое научное значение, так как в любом конкретном интервале температур этот цикл дает максимально возможный КПД. (Докажем это утверждение позже.) Поэтому КПД цикла Карно служит эталоном для оценки степени совершенства любого цикла любого теплового двигателя.

Практическое значение цикла Карно состоит в том, что он указывает на необходимость увеличения Т₁ и уменьшения Т₂ для повышения КПД двигателя.

Обратный цикл Карно

Источник

ПГС расчёт массовой концентрации

4 сообщения в этой теме

Рекомендуемые сообщения

Создайте аккаунт или авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи

Создать аккаунт

Зарегистрировать новый аккаунт.

Войти

Есть аккаунт? Войти.

Недавно просматривали 0 пользователей

Ни один зарегистрированный пользователь не просматривает эту страницу.

Популярные темы

Автор: AtaVist
Создана 11 Августа 2017

Автор: metrolog_216
Создана Вчера в 05:40

Автор: berkut008
Создана 16 Января 2019

Автор: nikolay1984
Создана Вчера в 15:03

Автор: Elena15
Создана 26 Октября

Автор: AtaVist
Создана 11 Августа 2017

Автор: Elena15
Создана 26 Октября

Автор: berkut008
Создана 16 Января 2019

Автор: smirnoff
Создана 6 Декабря 2016

Автор: efim
Создана 31 Декабря 2015

Автор: AtaVist
Создана 11 Августа 2017

Автор: berkut008
Создана 16 Января 2019

Автор: Smoker
Создана 4 Мая 2012

Автор: efim
Создана 22 Октября

Автор: efim
Создана 20 Ноября 2012

Автор: AtaVist
Создана 11 Августа 2017

Автор: berkut008
Создана 16 Января 2019

Автор: efim
Создана 23 Октября 2019

Автор: UNECE
Создана 8 Декабря 2019

Автор: владимир 332
Создана 3 Декабря 2019

Автор: AtaVist
Создана 11 Августа 2017

Автор: Metrolog-sever
Создана 2 Июля 2014

Автор: berkut008
Создана 16 Января 2019

Источник

Перевод объемной доли в массовую для газов

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

Пересчет данных состава газовых смесей

State system for ensuring the uniformity of measurements. Gas analysis. Conversion of gas mixture composition data

Дата введения 2020-09-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им.Д.И.Менделеева» (ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 206 «Эталоны и поверочные схемы», подкомитетом ПК 206.5 «Эталоны и поверочные схемы в области измерения физико-химического состава и свойств веществ»

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ 34100.3/ISO/IEC Guide 98-3 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения

3 Термины, определения и обозначения

3.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 газовая смесь: Смесь чистых веществ, не вступающих друг с другом в химическую реакцию, находящаяся в газообразном состоянии.

3.1.2 компонент: Чистое вещество в составе смеси.

3.1.3 параметры состояния: Физические величины (давление и температура), характеризующие равновесное состояние газовой смеси.

3.1.4 молярная доля: Отношение количества вещества компонента к количеству вещества смеси.

3.1.5 объемная доля: Отношение объема компонента к объему многокомпонентной смеси.

3.1.6 массовая доля: Отношение массы компонента к массе смеси.

3.1.7 массовая концентрация: Отношение массы компонента к объему смеси.

3.1.8 коэффициент сжимаемости: Отношение объема произвольного количества компонента или смеси при определенных значениях давления и температуры к объему того же количества компонента или смеси при тех же самых значениях давления и температуры, вычисленному по уравнению закона идеального газа.

3.1.9 коэффициент смешения: Отношение объема произвольного количества смеси при определенных значениях давления и температуры к сумме объемов всех компонентов смеси до смешения при тех же самых значениях давления и температуры.

3.1.10 вириальные коэффициенты: Коэффициенты, полученные путем разложения в ряд коэффициента сжимаемости в виде степеней параметра состояния.

3.2 В настоящем стандарте использованы следующие обозначения:

— молярная доля i-го компонента;

— объемная доля i-го компонента;

— массовая доля i-го компонента;

— массовая концентрация i-го компонента, кг/м ;

— коэффициент сжимаемости i-го компонента;

— коэффициент сжимаемости смеси;

— универсальная газовая постоянная ( =8,3144598 Дж/(моль·К)), Дж/(моль·К);

— коэффициент смешения смеси;

— молярная масса i-го компонента, кг/моль;

— молярная масса газа-разбавителя, кг/моль;

— молярная масса смеси, кг/моль;

— второй молярно-объемный коэффициент, м /моль;

— критическая температура, К;

— приведенная температура, К;

— критическое давление, Па.

4 Методы пересчета

4.1 Пересчет между значениями величин

Пересчет значения одной величины в значение другой величины осуществляется при определенных параметрах состояния рассматриваемой смеси.

При известном содержании только определяемого i-го компонента в смеси пересчет значений искомых величин осуществляют путем умножения значений исходных величин на коэффициенты пересчета, указанные в таблице 1.

Источник