Теплопроводность и соотношение компонентов в смес

Следует отметить, что приведенные формулы для коэффициента теплопроводности смесей многоатомных газов не связаны с какой-либо реальной моделью молекулы. Часто для расчета теплопроводности смесей пользуются полуэмпирическими соотношениями, в которых теоретические значения теплопроводности чистых компонент заменены их экспериментальными значениями. Брокау [165, 166] предложил следующую полуэмпирическую формулу для расчета смесей многоатомных газов [c.290]

На рис. 45 изображена выходная кривая, полученная при помощи детектора для измерения теплопроводности (вместо времени на оси абсцисс отложены объемы выходящего из колонки газа). По этой выходной кривой определяются параметры процесса разделения, необходимые при практической работе. Отрезок БГ представляет собой удерживаемый объем V . Если по оси абсцисс отложено время, то этот участок представляет собой время удерживания. Высота пика ЖЕ указывает концентрацию вещества. Площадь, ограниченная кривой BED, соответствует количеству данного компонента в исследуемой смеси. Соотношение площадей, полученных в процессе разделения данной газовой смеси, указывает на соотношение компонентов в ней. По объему исходной смеси рассчитывают содержание в ней каждого из компонентов. [c.161]

Так, в детекторах по теплопроводности проводят сравнение смеси газ-носитель — анализируемое вещество с чистым газом-носителем (газом сравнения). Поэтому сигнал детектора зависит от концентрации элюируемых анализируемых компонентов в газе-носителе, а поправочные коэффициенты — от различия теплопроводностей этих компонентов. При измерении же пламенно-ионизационным детектором в соответствии с его принципом измерения поправочные коэффициенты, обусловленные специфичностью сигнала для разных веществ, зависят от соотношения углерод/водород в молекулах элюируемых компонентов,. [c.28]

К достоинствам метода нагретой нити можно отнести его низкую инерционность, относительно высокую чувствительность (по сравнению с методом плоского горизонтального слоя и методом коаксиальных цилиндров) к изменениям теплопроводности газовой смеси (хорошая реакция на концентрацию компонент смеси), благоприятное соотношение между кондуктивным и лучистым потоком тепла при умеренных и высоких температурах, относительно малую поправку на отвод тепла с концов нити, удобство измерения температуры нити и сравнительную легкость автоматического управления ее температурным режимом, и наконец, его хорошую изученность. [c.223]

Детектор обычно регистрирует мгновенные физические или физико-химические свойства проходящей через него газовой смеси, такие, как теплопроводность, теплота сгорания, плотность, диэлектрическая проницаемость, ионизационные и оптические свойства и т. п. Изменение этих свойств при прохождении компонентов смеси через детектор фиксируется самописцем в виде выходных кривых, имеющих форму пиков, расположенных на горизонтальной линии (рис. 132). Из этого графика определяют параметры, необходимые в практике, так как между измеренными детектором величинами и концентрацией компонента в газе существуют простые соотношения, зависящие от принципа работы детектора. [c.324]

Классическим газовым лазером является гелий-неоновый лазер, работающий на смеси гелия и неона с соотношением от 7 1 до 5 1. В газовых (молекулярных) лазерах на СО2 смесь 02-N2-He возбуждается в режиме тлеющего разряда. Для создания инверсии заселенностей используется резонансная передача энергии от одного из компонентов - молекулярного азота - молекулам СО2 присутствующий в смеси гелий способствует ее охлаждению вследствие своей большой теплопроводности. Переходы между рабочими уровнями сопровождаются генерацией излучения на длине волны 10,6 мкм. На лазерах этого типа получены наибольшие уровни выходной мощности, а также наиболее высокие (10-30%) значения к.п.д. по сравнению с другими лазерами. [c.99]

ГАЗОВЫЙ АНАЛИЗ, качеств, обнаружение и количеств, определение компонентов газовых смесей. Проводится как с помощью автоматич. газоанализаторов, так и по лаб. методикам. Как правило, методы Г. а. основаны на измерении физ. параметров (св-в) среды (электрич. проводимости, магн. восприимчивости, теплопроводности, оптич. плотности, коэф. рассеяния и др.), значения к-рых зависят от концентраций определяемых компонентов. В избирательных методах измеряемое св-во зависит преим. от содержания определяемого компонента. Неизбирательные методы основаны на измерении интегральных св-в пробы (напр., плотности, теплопроводности), к-рые зависят от относит, содержания всех ее компонентов. Последние методы применяют для анализа бинарных и псевдобинарных газовых смесей, в к-рых варьируется содержание только определяемого компонента, а соотношение концентраций остальных компонентов не изменяется. [c.469]

В зону горения с внутренней стороны от поверхности капли молекулярной диффузией переносятся пары топлива, а с наружной стороны— кислород с внешней поверхности приведенной пленки. Принимается, что горение протекает в диффузионной области, т. е. что химическое реагирование в зоне горения совершается настолько быстро, что временем его протекания можно пренебречь по сравнению с временем диффузии. Это позволяет считать, что зона горения является поверхностью, на которой концентрации паров топлива и кислорода равны нулю вследствие практически мгновенного реагирования диффузионных потоков этих компонентов горючей смеси, поступающих в зону горения со стехиометрическим количественным соотношением между ними. Образующиеся в зоне горения продукты сгорания диффундируют во внешнюю среду и в пространстве между зоной горения и каплей, а выделяющееся тепло отводится молекулярной теплопроводностью во внешнюю среду. Во внутренней части приведенной пленки, между поверхностями горения и капли, находятся продукты горения и пары топлива, а с наружной стороны —окислитель и продукты горения. [c.181]

В этом соотношении значения теплопроводностей даны в кал/(см-с-К) / — коэффициент пересчета, равный 13,80 т — массовая доля компонента в смеси. Если Я выражена в БЕТ/(фут-ч-°Н), то /= 1,0. Уравнение (10.12.3) неприменимо для многокомпонентных смесей. [c.460]

Определить диаметр насадки огнепреградителя, работающего при давлении 5 ат, для горючей смеси, содержащей те же компоненты, но в другом соотношении, так что Гб, =2000° К, 6 = 4800 см/сек. Соотношение между диаметром пламегасящих каналов и насадки принять таким же, как в предыдущем примере. Теплопроводность смеси при 1500° и 2000° К равна 21,6и 25,6-10" кал/(сн сек град), теплоемкость 8,2 и 8,7 ккал/(моль град) соответственно. [c.543]

В данном случае остальные компоненты, как азот, кислород, а также примесь окиси углерода, имеют очень близкие значения теплопроводности, вследствие чего некоторое изменение их соотношений мало влияет на тенлонроводность газовой смеси. Однако, если имеется примесь какого-либо иного газа, то определение водорода или двуокиси углерода становится невозможным без применения упомянутой выше методики поглощения. [c.325]

Брокау [193] получил соотношение для коэффициента теплопроводности смеси химически реагирующих газов в предположении, что существует химическое равновесие. Для системы из [х компонент с V химическими реакциями можно записать [c.305]

Но чаще всего соотношение геометрических размеров пиков-далеко не отражает истинного соотношения концентраций компонентов в смеси. Поэтому необходимо для каждой анализируемой смеси веществ и для каждого хроматографа проводить предварительную калибровку прибора на искусственных смесях данных веществ. Очевидно, что целью калибровки является установление зависимости выходного сигнала детектора (или, что то же самое, характера и параметров кривой на хроматограмме) в определенных условиях хроматографирования, от количества того или иного вещества, присутствующего в анализируемой смеси. Следует особо отметить, что калибровку и последующие анализы необходимо проводить строго при одних и тех же условиях. Так, при использовании детектора по теплопроводности и подсчете результатов анализа по площадям пиков особое значение имеет постоянство скорости газа-посителя, так как ширина пиков обратно пропорциональна этой скорости. [c.50]

Соотношение (10.24) использовалось для вычисления коэффициента теплопроводности смеси На—СО. Коэффициент теплопроводности компонента может быть вычислен путем использования соотношений (10.29), [c.413]

В которых Ясм И аГм — теплопроводности, получаемые по уравнениям (XV. 29) и (XV. 30) а — коэффициент (рис. XVЛ1), зависящий от XI— мольной доли более легкого компонента смеси (Не или Нг) и кг — мольная доля и теплопроводность -го компонента смеси. Указанные соотношения Брокау применимы в случае небольших давлений и неприменимы к очень полярным молекулам. [c.312]

Уравнение (4.5) получено на основе феноменологического подхода-к рассмотрению модели смеси с взаимопроникающими компонентами оно сБя.зывает теплопроводность смеси лии., ь с теплопроводностью чистых компонентов и их концентрацией,, позтому оно является, в с ОДности эмпирическим, как и соотношения [c.164]

Однотипные промышленные приборы могут различаться числом характеризующих их свойств. Рассмотрим это на примере термокон-дуктометрического и оптико-акустического автоматических газоанализаторов для определения двуокиси углерода. Показания первого прибора основаны иа измерении теплопроводности анализируемой газовой смеси и не зависят от изменения ее давления, а показания второго прибора изменяются на 1—2% при изменении давления на 1333 Па (10 мм рт. ст.). Зато показания первого газоанализатора резко изменяются при изменении соотношения неизмеряемых компонентов, в то время как показания второго прибора почти не зависят от такого возмущения. При увеличении тока питания, а значит, и температуры платиновых нитей в чувствительном элементе сверх определенного предела термокондуктометрический газоанализатор превратится в термокаталитический и будет определять не СОз, а сумму СО Нг, обнаружив новое качество с новыми, отличными от прежних свойствами. Следовательно, из бесконечно многих свой а в, присущих измерительной установке, то или иное свойство проявляется Только в вполне конкретных условиях. [c.33]

Если газовая смесь бинарная и ее компоненты имеют разные теплопроводностиг то измеряя изменения теплопроводности смеси можно определить концентрацию одного из компонентов. Для анализа многокомпонентной смеси термокондуктометрический метод может быть применен в случае, когда теплопроводности неопределяемых компонентов незначительно различаются между собой и резко отличаются от теплопроводности исследуемого компонента или когда объемное соотношение неопределяемых компонентов не изменяется. Тогда уравнение (107) можно представить в виде [c.71]

В основе термодинамики необратимых процессов лежат линейный закон переноса и соотношения взаимности Онза-гера. Согласно линейному закону цоток некоторой величины пропорционален термодинамической силе X, которая в свою очередь выражается через градиент потенциала рассматриваемой величины, например, закон теплопроводности— закон Фурье о пропорциональности теплового потока q градиенту температуры (iq=—Я grad Г) закон диффузии — закон Фика о пропорциональности потока компонента смеси градиенту концентрации (Ят=—grad ф) закон Ома — закон о пропорциональности силы электрического поля тока I градиенту потенциала (1 = —agrad ) и т. д. Как известно, эти линейные законы являются основой для вывода соответствующих дифференциальных уравнений переноса (теплопроводности, диффузии, электропроводности, фильтрации и т. д.). [c.10]

Соотношение (8.6) для плотности потока энергии справедливо только при описании теплопроводности в чистых веществах. Для смесей дополнительно к потоку энергии за счет теплопроводности следует учитывать также вклад, обусловленный взаимной диффузией различных компонентов смеси, а также диффузионно-термическим эффектом Дюфо. Поэтому для полной плотности потока энергип относительно средней массовой скорости можно написать уравнение [c.497]

Для точных количественных определений И. г. необходима высококачественная вакуумная аппаратура. Первоначально отделяют химически активные газы О,, Н , СИ4, С. Н , Н. 8, N3 и др. Отделение Не и Л е от прочих И. г. достигается адсорбционным мето-Д0Л1. При малых давлениях Не и Ке практически не адсорбируются активным углем, охлажденным до темн-ры жидкого воздуха (20,4° К). Прочие И. г. связываются активным углем и могут быть десорбированы нагреванием последнего до 300° С. Для разделения Не и Ке используется либо многократная адсорбция и десорбция на активном угле, либо конденсационный метод (при темн-ре жидкого водорода Ке, в отличие от Не, затвердевает). В нек-рых случаях разделение Не и Ке не производят, а находят их соотношение по теплопроводности смеси или же с помощью газовых микровесов. Тяжелую фракцию И. г. разделяют на компоненты многократной адсорбцией и десорбцией при соответствующей темн-ре. Для анализа И. г. пользуются также масс-спектрометрич. методом, причем масс-спектрометр служит либо как газоанализатор, либо с его помощью проводится онределение П. г. методом изотопного разбавления. Спектральный метод может предоставить лишь качественные данные интенсивность линий зависит, помимо концентрации, от силы разрядного тока, давления, концентрации компонентов смеси и т. д. При определениях И. г. используются также соответствующие радиоактивные индикаторы. [c.134]

Неизбирательность метода обусловливает его пригодность только для бинарных или квазибинарных смесей (т. е. смесей с практически постоянным соотношением концентраций неизмеряемых компонентов). В последнем случае, чтобы уменьшить влияние колебания состава неизмеряемых компонентов, применяют дифференциальный метод измерения, при котором теплопроводность англизируемой смеси сравнивают с теплопроводностью этой же смеси, но после удаления из нее контролируемого компонента. Метод пригоден для любой пары или квазипары газов и паров с существенно различными значениями теплопроводности в диапазоне измеряемых концентраций. Чувствительность ТП-га-зоанализаторов в обычном исполнении позволяет применять их для диапазонов концентраций не менее 0,5 объемн.% для меньших диапазонов необходимы специальные приборы с повышенной чувствительностью. Для контроля концентраций газовых смесей быстро изменяющегося состава обычные ТП-газоанализаторы непригодны, так как запаздывание их показаний (с точностью до основной погрешности) может достигать 2 мин. Достоинством ТП-газоанализаторов [c.606]

Аммиак NH3 имеет молекулярную массу, равную 17, плотность его в 0,6 раза меньше плотности воздуха при одинаковой температуре. Это, однако, не означает, что в случае потери герметичности резервуара, содержащего сжиженный аммиак, формирующееся облако будет обязательно легче воздуха. В таких условиях в некоторых случаях отмечалось образование облаков воздушно-аммичной смеси тяжелее окружающего воздуха. Можно показать, что при смешении паров аммиака, находящегося при температуре -33 °С (т. кип. аммиака при атмосферном давлении), с окружающим воздухом, имеющим температуру, скажем, 20 °С, при любом соотношении смешиваемых компонентов образующаяся смесь всегда будет легче воздуха. Для объяснения более высоких значений плотности образующейся смеси следует допустить возможность адиабатического насыщения воздуха путем либо испарения капель жидкого аммиака, захваченных в воздухе, либо охлаждения разлития жидкого аммиака ветром ниже -33 °С. В работах [Ball,1970 Shaw,1978] утверждается, что последний механизм неправомерен и такая ситуация невозможна, так как за счет теплопроводности окружающего воздуха температура разлития жидкого аммиака всегда будет близка к температуре кипения аммиака при атмосферном давлении. Однако полностью отбрасывать возможность такой ситуации на стадии мгновенного испарения не стоит. В частности, Беверидж [Beveridge,1981] в своей работе так и не приходит к определенному заключению по этому вопросу. [c.383]

Хотя модификация Линдсея и Бромли уравнения Васильевой была предложена в качестве метода расчета теплопроводности газовых смесей при высоких давлениях (раздел 10.5) [49, 70], наиболее точные результаты обычно получаются с помощью соотношений Стила и Тодоса для чистых компонентов [уравнения (10.5,2)—(10.5.4) ], Смесь рассматривается как гипотетический чистый компонент с псевдокритическими свойствами. С помощью преобразованных правил Праусница и Ганна [аддитивные значения Т , Ve, Zg и уравнение (4.2.2) для P J была составлена табл. 10.7. С немногими исключениями эта простая методика надежна. Обсуждалась возможность использования других правил определения псевдокритических свойств, но получаемые по ним результаты несколько менее точны [148]. Однако для смеси СН — F4 метод Стила и Тодоса дает очень плохие результаты [147], поэтому было необходимо модифицировать уррнения [c.444]

Для тепловой изоляции мокно применять любые материалы с низкой теплопроводностью - коэффициент теплопроводности которых при 5(3-100 °С менее 0,233 Вт/(м>К) [I]. Многие из таких материалов используют в естественном виде, но большую их часть получают при специальной обработке естественных материалов и изготовлении из них различных смесей. Теплоизоляционные свойства материалов из этих смесей зависят от технологии обработки компонентов или их соотношения. Основные требования, предъявляемые к теплоизоляционным латериалам, применяемым в криогенном оборудовании, следующие [c.132]

Если в сложной газовой смеси меняется содержание только одного комнонента, а соотношение остальных остается постоянным, то первый компонент однозначно mohiho определять методом теплопроводности. [c.325]

Опыт показывает [7], что возникновение термодиффузии существенно завргсит от соотношения объемов нагретой и холодной областей. Относительное изменение концентрации будет меньше там, где больше объем. Поэтому, чтобы исключить влияние термодиффузионного эффекта разделения на величину коэффициента теплопроводности, объем нагретой части измерительного устройства должен превышать объем холодной части примерно в 9—10 раз, если температура газа о1Коло 700 К и выше. При таком соотношении объемов изменение концентрации смеси в измерительной трубке обычно не превышает погрешности измерения коэффициента теплопроводности, и поэтому явлением термодиффузии можно пренебречь. Анализ экспериментальных данных по теплопроводности, например, смесей одноатомных газов обнаруживает их расхождение у различных авторов, хотя они были получены примерно при одинаковых температурах и давлениях. Это расхождение особенно заметно при малом значении концентрации тяжелой компоненты для смесей с малым отношением масс молекул (смесь Не—Хе, от-200 [c.200]

Для того чтобы оценить вклад термодиффузии в теплопроводность газовых смесей, можно воспользоваться классическими результатами де Гроота [17]. Оценка вклада термодиффузии в теплопроводность смесей, полученная по соотношениям де Гроота, показывает, что, например, для смеси Не — Хе при Т = 300°К этот вклад достигает максимального значения, равного 30%, при наибольшей концентрации тяжелой компоненты. Однако это не подтверждается физическими соображениями и экапериментальными данными о теплопроводности одноатомных газов. [c.201]

Водород, содержащий примеси, подавали в адсорбционную часть установки (высота 70 сж) скорость подачи газовой смеси и соотношение между компонентами регулировались реометрами 2 и 3. Очищенный водород выводили сверху адсорбционной части, и степень его чистоты устанавливалась газоанализатором 4 по теплопроводности. Для анализа распределения газов в слое угля в адсорбционной секции был предусмотрен отбор пробы газа в промежуточной точке. Насыщенный примесями адсорбент опускался в десорбционную часть установки 5, причем скорость его движения регулировалась специальным ложечковым дозатором 6, расположенным ниже десорбера (угол наклона ложечки к горизонтальной плоскости определял скорость движения угля). [c.143]

Определение (или выбор) взаимно связанных потоков лучше иллюстрировать на примерах. Соотношения взаимности широко применяются при рассмотрении взаимной связи одного вида явлений наложения с соответствующими обратными эффектами. Так, наложение теплопроводности и диффузии может вызывать два явления — термодиффузию и диффузионный термоэффект (эффект Дюфура). Явление термодиффузии (см. 42) наблюдается, когда смесь газов (или жидкий раствор) находится в сосуде, одна часть которого поддерживается при более высокой температуре, чем другая. Возникающий при этом градиент температуры при различии скоростей диффузии компонентов приводит к возникновению различия составов смеси, что сопровождается возникновением диффузионного потока, направленного в противоположную сторону по отношению к потоку диффузии, вызываемому разностью температур. При сохранении внешних условий в системе устанавливается постепенно стационарное состояние, характеризуемое определенными градиентами концентраций и температуры. ПрО. [c.733]

Для вывода соотношений, определяюш их молекулярный перенос в газах, которые не имеют внутренних степеней свободы лучше всего воспользоваться классическим методом Чепмена — Энскога. Этот метод изложен в работах [10,46], а для смесей газов, состоящих более чем из двух компонентов, в [40, 87, 88 18,46]. Соотношения, полученные с помощью этого метода, могут быть использованы в первом приближении при определении вклада обычной диффузии в диффузионный поток. Однако при учете теплопроводности и термодиффузии в случае многоатомных газов необходимо внести поправки, связанные с учетом диффузионного переноса внутренней энергии и неупругих столкновений между молекулами. Формальная теория, учитывающа5г эти явления для многоатомных газов, была предложена Ван Ченгом и Уленбеком [89], де Боером (неопубликованные результаты) и Таксманом [80] она подробно обсуждается в [90]. Эта теория аналогична методу Чепмена — Энскога, однако в ней рассматривается не только функция распределения поступательной скорости, но и квантовых состояний каждого компонента, что позволяет учесть распределение внутренней энергии. В данном разделе излагаются модификация метода Чепмена — Энскога и последующее развитие этой теории в соответствии с работами [59—62], а затем обсуждаются некоторые приложения.. Используются обозначения, введенные в [60,61,46], а изложение почти совпадает с текстом работы [21]. [c.42]