Плотность и концентрация идеального газа

Плотность и концентрация идеального газа. Концентрацией и плотностью называется соответственно число киломолей и количество вещества, содержащееся в единице объема, [c.17]

Атмосферное давление. Из рис. 1.1 видно, что давление монотонно и равномерно уменьшается с высотой. Для описания поведения атмосферных газов в первом приближении может быть использовано уравнение состояния идеального газа, согласно которому давление Р есть однозначная функция концентрации частиц п и температуры Т. Давление (в Н/м ) связано с плотностью соотношением Р - pRT/M, где Т - температура, К р - плотность газа, кг/м М - средняя молекулярная масса газа, кг/кмоль R - универсальная газовая постоянная, равная 8,31 Дж/(К моль). [c.11]

Во-первых, плотность конденсата обычно известна (порядка 10 кг/м для обычных жидких веществ), что позволяет вычислить толщину пленки конденсата Гс= ТМ р находящуюся в равновесии с газом при данной его концентрации (давлении Р). Во-вторых, если газ конденсируется, то адсорбционный потенциал , соответствующий расстоянию от поверхности, можно вычислить как работу сжатия газа от равновесного давления Р в объеме газообразной фазы до давления насыщенного пара Р, данного вещества при температуре адсорбции Т. В случае идеального газа = РГ 1п (Р, / Р). [c.558]

Таким образом, для данной массы идеального газа плотность и концентрация при постоянной температуре прямо пропорциональны давлению. Подставив значение объема из тех же уравнений (1,14) и (1,15) в выражение закона Шарля — Гей-Люссака (1,13), получим [c.17]

Отсюда следует, что для данной массы идеального газа плотность и концентрация при постоянном давлении обратно пропорциональны абсолютной температуре. [c.17]

Обычно плотность р (или концентрация с = р/М) определяется из уравнения состояния идеального газа, если измерены величины температуры и давления. [c.18]

Концентрация имеет размерность плотности. Воспользовавшись уравнением состояния идеального газа, формулу (14-1) можно записать в следующем виде [c.329]

Физические свойства фаз. Ввиду очень малых концентраций диоксида углерода в воде свойства жидкой фазы можно приравнять к свойствам воды при 25 °С рх = 997 кг/м , = 0,891 мПа/с о = 72 мН/м [4]. Вязкость смесей диоксида углерода с водородом при содержании СОг около 1 % (мол.) близка к вязкости чистого водорода и при данных условиях может быть принята постоянной и равной Яу = 0,9-10 Па-с [6]. Плотность же газовой фазы в данном процессе абсорбции должна ощутимо меняться ввиду большого различия в молекулярных массах компонентов. Начальная и конечная молекулярные массы газа равны соответственно Му,н = 44,01-0,01+2,016-0,99 = 2,436 конечная Aiy,к = 44,01-0,00096 + 2,016-0,99904 = 2,056. Следовательно, если считать применимыми законы идеальных газов, то начальная и конечная плотности газа составят [c.102]

В предыдущем разделе мы отметили, что концентрации и температура— это те переменные, которые необходимы для описания скоростей химических реакций. Температурные и концентрационные изменения в газах связаны с изменениями других переменных например, в случае идеального газа давление и плотность [молярная (моль/см ) или массовая (г/см )] связаны с температурой уравнением состояния РУ = пЯТ, или Р = п/У)ЯТ, где Я — универсальная газовая постоянная, равная 82,057 атм-см /(моль-К), или 8,314 Дж/(моль-К), и п — полное число молей газа (т. е. п/У — молярная плотность). Если в уравнениях фигурирует массовая плотность, то л == масса/ц, где ц — средняя молекулярная масса, Р = р(/ / х)Г = pR T. Здесь удельная газовая постоянная —функция состава газа и может [c.15]

Наиболее полные экспериментальные исследования процесса массообмена в полых распылительных скрубберах было проведено Фиалковым с соавторами [363, 367-371]. Целью исследований был подбор типа форсунок и их расположение в колонне, величина плотности орошения и скорости воздуха при условии ограниченного гидравлического сопротивления аппарата, а также получение эмпирической формулы для расчета скруббера. Проводилась очистка воздуха от HF, СЬ, SOj водой, содовым и щелочными растворами и растворами кислот. При обработке экспериментальных данных определялся объемный коэффициент массопередачи -К а эквивалентного колонного аппарата, работающего в режиме идеального вытеснения при постоянстве по высоте колонны. При этом предполагалось, что равновесная концентрация с на границе раздела газ—жидкость равна нулю. Это допущение применимо лишь для очень хорошо растворимых газов. В соответствии с уравнением (5.4) экспериментальное значение объемного коэффициента массопередачи рассчитьшалось по формуле [c.250]

Члены правой части уравнения распадаются на две группы первая группа — члены, содержащие множитель 1/ , представляющий собой эффект Пойнтинга. Они все, кроме первого, исчезают, если добавляемый газ является идеальным. Вторая группа — это члены с вириальными коэффициентами Вп, П2> последовательно представляющими собой взаимодействие в газовой фазе одной молекулы твердого вещества с одной, двумя и тремя молекулами газа. Коэффициент В12 часто большой и отрицательный и он дает большую часть увеличения концентрации вещества 2 в газе 1. Более высокие вириальные коэффициенты обычно положительны. Проверив уравнение (11) на ряде систем, авторы пришли к выводу, что линейное увеличение с ростом плотности газа в интервале неболь- [c.12]

В трубчатом реакторе поток движется с различной скоростью по оси трубки и у стенки (рис. 2.58,6). В реакторе с зернистой насадкой (например, катализатором) последняя выравнивает скорость по сечению. Тем не менее у стенки, где плотность упаковки частиц меньше, газа будет проходить больше (рис. 2.58,в). Различное время пребывания в центральной части слоя и на периферии будет приводить к различному превращению в этих частях слоя. Возникнет градиент концентраций в сечении слоя. Он же вызовет поперечное диффузионное перемешивание. Если оно интенсивно, то концентрация в сечении будет выравниваться, процесс можно описать моделью идеального вытеснения. [c.131]

Определение относительной распространенности изотопов в образцах водородсодержащих соединений часто проводится иными, не масс-спектрометрическими методами. Разница в химических и физических свойствах, вызываемая замещением атомов водорода дейтерием, настолько велика (в сравнении с другими изотопными замещениями), что могут быть применены методы, чувствительность которых обычно недостаточна для измерения распространенностей других изотопов. Для проведения анализа часто применяется собственно водород, а также соединения, в которых большая часть молекулы представлена атомами водорода, как, например, ВНд, NH3, НаО, СН4. При определении дейтерия, основанном на измерении теплопроводности, используются как Н2, так и ВН3. Этим методом [1857] для концентраций дейтерия в пределах до 2,5% достигается точность определения порядка ЫО %. К недостаткам метода следует отнести зависимость измерения от молекулярного веса всех типов молекул газа, присутствующих в смеси анализируемый газ должен быть свободен от примесей. Для определения содержания дейтерия очень часто применяется метод измерения плотности воды [272, 1824, 1825]. Смеси дейтерированной и обычной воды образуют идеальные растворы с точки зрения их плотности [1974], однако измерения осложняются вариациями в распространенностях и 0. Этот факт требует приготовления эталонного образца воды, свободной от дейтерия. При использовании образцов с весом менее 0,1 г была достигнута точность 0,01%. Описаны также и другие методы [642, 1678], в которых проводилось определение дейтерия. [c.83]

В настоящее время распространена точка зрения, в соответствии с которой твердые растворы полупроводниковых элементов и соединений рассматриваются как идеальные кристаллы с беспорядочным (статистическим) размещением атомов по узлам, образующим правильную трехмерную систему точек [1]. Изменение концентрации раствора приводит лишь к изменению величины трансляционного вектора решетки, оставляя систему подобной. Такое представление подразумевает монотонное (линейное) увеличение или уменьшение длины связи между данными атомами с концентрацией раствора, что отвечает закону Вегарда [2]. Однако в строгом рассмотрении правило Вегарда приложимо к бинарным металлическим системам, в которых межионные расстояния зависят как от параметров ионов, так и от плотности электронного газа коллективизированных электронов, меняющейся с концентрацией. В ковалентных системах твердых растворов на основе А В , А В , А и других необходимо учесть специфику формирования связей, т. е. наличие жесткой пространственной решетки ковалентных связей, охватывающей весь объем кристалла. В этом случае межатомные расстояния определяются структурой связывающих электронных орбит, мостиков связи. [c.255]

Осмотическим давлением называется то давление, которое приходится преодолевать приложением к раствору внешнего давления, чтобы задержать молекулы растворителя от проникновения их в раствор через полупроницаемую перегородку. Таким образом, измерив высоту столба жидкости в ос мометре h и определив ее плотность, можно найти осмотическое давление л как давление, равное давлению столба жидкости, препятствующему дальнейшему ироникнове-иию молекул растворителя в раствор. Впервые Вант-Гофф показал, что законы идеальных газов справедливы для осмотического давления (1884). Это значит, что по уравнению Менделеева — Клапейрона, зная молярную концентрацию растворенного вешества, можно вычислить осмотическое давление [c.189]

Формула (1.15) выводится непосредственно из закона распределения (1.3) в предположении, что паровая фаза подчиняется законам идеальных газов, свойства предельно разбавленного раствора практически совпадают со свойствами чистого растворителя, а концентрации выражены в массообъемных или мольнообъемных единицах. Действительно, мольнообъемная концентрация растворенного вещества равна произведению его мольной доли х на число молей жидкой фазы в единице объема, а поскольку плотность и средняя молекулярная масса предельно разбавленных растворов практически равны соответственно pt и М, то молярная концентрация вещества в жидкой фазе может быть записана в виде [c.20]

Уравнение (11-114) можно применять, например, для определения молекулярного веса белков. С помощью соответствующей методики, (см. разд. III-12) белок распределяется по поверхности в виде нерастворимой пленки, предположительно состоящей из нераззернутых молекул. При очень низких концентрациях эта система описывается законом двумерного идеального газа. Зная вес белка в пленке и площадь, которую она занимает, находят поверхностную плотность w/A. Далее измеряют давление в пленке п и по формуле [c.75]

Квантовая статистика приводит к интересным выводам о свойствах идеального газа при малых температурах и значительных плотностях. Но в любом реальном газе при уплотнении его проявляются силы взаимодействия между частицами газа и при охлаждении газ конденсируется. Поэтому выводы квантовой статистики о свойствах идеального газа при низких температурах и малых объемах остаются в термодинамике мало использованными. Для (0-фазы эти выюды статистики справедливы при сколь угодно больших концентрациях и при сколь угодно малых температурах, так как, по самому определению идеализированных свойств со-фазы, внедряемые в нее молекулы реальных тел утрачивают силы взаимодействия друг с другом, и поэтому (0-пар всегда является идеальным газом. [c.202]

Пример 6-2. Воздух атмосферного давления при температуре 34 °С насыщен водяным паром. Определить парциальное давление воздуха, объемный и массовый % пара в воздупшо-паровой смеси и его относительную массовую концентрацию, считая оба компонента смеси идеальными газами. Атмосферное давление 745 мм рт. ст. Определить также плотность воздупшо-паровой смеси, сравнить ее с плотностью сухого воздуха. [c.272]

Воздух насыщен паром этилового спирта. Общее давление воздушнопаровой смеси 600 мм рт. ст., температура 60 °С. Принимая оба компонента смеси за идеальные газы, определить относительную массовую концентрацию Y этилового спирта в смеси и плотность смеси. [c.294]

В процессе диффузии объемная концентрация энергии переносимого вещества для идеальных газов численно равна парциальному давлению газа. Потенциалом переноса тепла является температура, которая при постоянной плотности газа (у = onst) пропорциональна давлению газа. Следовательно, за потенциал переноса энергии в виде тепла можно принять давление газа, равное объемной концентрации энергии газа. [c.39]

Когда температуры близки к критической температуре или меньше нее либо когда давления близки к критическому давлению или выше него, концентрация либо плотность при использовании уравнения состояния идеального газа (1.5) определяются неправильно. В этом случае система лучше описывается как реальный газ. Одним из примеров уравнения состояния реального газа является уравнение Ван-дер-Ваальса. Детальную информацию об этом и других уравнениях состояния реального газа можно найти в различных книгах по физической химии (например, [Atkins, 1990]). [c.8]

Члены правой части уравнения разделяются на две группы те, которые содержат множитель VI, представляют собой эффект Пойнтинга. Они все, кроме первого, исчезают, если добавляемый газ является идеальным. Вторая группа — это члены с вириаль-ными коэффициентами 5i2, Сц2, niai соответственно представляющими собой взаимодействие в газовой фазе одной молекулы твердого вещества с одной, двумя и тремя молекулами газа. Коэффициент B 2i часто большой по величине и имеющий отрицательный знак, дает большую часть увеличения концентрации вещества 2 в газе 1. Более высокие вириальные коэффициенты обычно положительны. Проверив уравнение (18) на ряде систем, авторы пришли к выводу, что линейное увеличение 1п(Хг/Х2) с ростом плотности газа в интервале небольших плотностей обусловлено главным образом членом Ву2,. При более высоких давлениях растворимость, как правило, возрастает более медленно, чем плотность газа. Как все вириальные разложения, это уравнение (18) удовлетворяет при использовании коэффициента [c.13]

Возьмем при комнатной температуре абсолютно пустой сосуд объемом V = 22,4 л и быстро введем в центральную часть его по чпаянным в сосуд трубкам две струи газов, имеющих ту же комнатную температуру одна подаст 3 атомов А. а другая столько же атомов В, так что общее количество частиц будет (Ь 1023. В первый момент после введения газов они еще не успели как следует перемешаться, равномерно распространиться по всему объему сосуда и породить равновесную концентрацию молекул АВ, но по прошествии некоторого периода релаксации газ сам собой в результате конвекции, теплового движения и взаимных столкновений молекул приобретает равномерную плотность по всему сосуду, идеально перемешивается и реагирует до надлежащего предела одним словом, в газе устанавливается наиболее вероятное при даяных условиях равцовесное состояние. [c.242]