Парциальные давления

Парциальные давления могут быть определены через массовые доли из уравнения Клапейрона, если известны основные параметры газа:

. (2.14)

Для нахождения парциального давления каждого газа при заданных объемных долях можно использовать закон Бойля-Мариотта, из которого следует, при постоянной температуре

или . (2.15)

Уравнение (2.15) обычно используется при технических расчетах и при испытаниях тепловых установок. Объемные доли газов определяют специальными приборами - газоанализаторами.

Пример 2.1. Определить среднюю молекулярную массу сухого атмосферного воздуха, если принять, что он состоит из 21% О₂ и 79 % N₂.

Р е ш е н и е: из уравнения (2.13) и по определению средней молекулярной массы находим

кг/кмоль

Пример 2.2. Определить газовую постоянную, плотность и парциальные давления для смеси, состоящей из 20 массовых долей воздуха и одной массовой доли светильного газа. Плотность светильного газа при температуре 273°К и давлении 101325 Па равна 0,52 кг/м³.

Р е ш е н и е: газовую постоянную светильного газа

определим из уравнения Клайперона для удельного объема газа с учетом, что плотность есть обратная величина удельного объема

Дж/кг×град.

Если газовая постоянная воздуха равна 287 Дж/кг×К, то из формулы для газовой постоянной газовой смеси при заданных массовых содержаниях компонентов g_i, будем иметь

= 307,32 Дж/кг×град.

Плотность смеси определим по формуле Клапейрона

кг/м³.

Парциальное давление воздуха находим из формулы (2.14)

Па.

Парциальное давление светильного газа будет равно

Па.