Жоғарыда газ қоспасын сипаттайтын шамаларды анықтау шарттары қарастырылды, бірақ газ қоспасының өзінің түзілуі туралы сұрақтар қарастырылған жоқ. Дегенмен, газдар әртүрлі температуралар мен қысымда болған кезде, газдық қоспалардың түзілуі техникада маңызды орын алады.
Газ қоспасының түзілуінің барлық әдістерін үш топқа бөлуге болады:
газдың тұрақты көлемде араласуы;
газ ағымының араласуы;
газдың резервуарды толтыру кезіндегі араласуы.
Газдың араласуы кезінде сыртқы ортамен жылу алмасу болмайды және сыртқы жұмыс жасалмайды деген ұйғарым бар.
Газдың тұрақты көлемде араласуы. Қоспа түзілуінің бірінші әдісінде p1, p2, p3, … қысымдағы және Т1, Т2, Т3, ...температурадағы газдар әртүрлі көлем- де V1, V2, V3, … алынады. Бөліп тұрған кедергі алынған соң, түзілетін қоспа- ның көлемі араласатын газ көлемдерінің қосындысына V V1 V2 V3 тең.
Газдар қоспасының массасы қоспаны құрайтын газдар массаларының
қосындысына тең: m m1 m2 m3 ... . Араласу кезінде газ сыртқы жұмысты
атқармайды, бірақ термодинамика-ның бірінші заңына сәйкес, қоспаның, газдың
ішкі энергиясы кей жағдайда идеал газ үшін араласуға дейінгі бөлек газдардың ішкі энергиясына тең болады: u u1 u2 u3 .... .
cv const кезінде, идеал газдар күйінің теңдеуінен шығады:
m1 p1V1 / RT1;
m2 p2V2 / RT ;
m3 p3V3 / RT3
(277)
Жылусыйымдылығы тұрақты идеал газдар үшін cv / R 1/( k 1) , сондықтан
бірдей атомды газдар араласса, алымы мен бөлімі C v/R қысқартуға болады. Бірдей атомды газ қоспалары үшін төмендегі теңдеуді аламыз:
T p1V1 p2V2 p3V3 ....
p1V1 /T1 p2V2 /T2 p3V3 /T3 ...
(278)
Бірдей атомды газ қоспасының қысымын анықтау үшін (278) мәндерін
қоямыз: T pV / Rm;
p1V1 /T1 m1R1;
p2V2 /T2 m2 R2 ;
p3V3 /T3 m3R3 .
Температураны, көлем мен қысымды біле отырып, идеал газ қоспасының теңдеуін қолданып, газ қоспасының қалған шамалары мен параметрлерін анықтауға болады.
Газ ағымдарының араласуы. Газдың араласуы бірнеше ағымдардың бір жолда қосылуынан болады. Мысалы, бу қазандарынан бөлінетін газдар бір түтін құбырында араласады. Бірінші құбырдан m 1 кг газ p1, v 1, T 1 параметрлерімен; екінші құбырдан m2 кг газ p 2, v 2, T 2 параметрлерімен, үшінші құбырдан m 3 кг газ p 3, v 3, T 3 парметрлерімен түссін делік (17 сурет).
Адиабаталық процесте термодинамиканың бірінші заңына сәйкес, қоспаны құрайтын газ ағымының толық энергиясының қосындысы бөлек ағымдардың толық энергиясына тең (теңдеу dg=di + dw 2/2) :
m(i w2 / 2) m (i w2 / 2) m (i w22 / 2) m (i
w23 / 2) ...
(279)
1 1 1 2 2 3 3
17 сурет. Газ ағымдарының құбырмен келуі
Көптеген техникалық тапсырмаларда ағымдардың кинетикалық
Достарыңызбен бөлісу: |
