4.3. Газовые смеси. Закон Дальтона

В термодинамических расчетах реальные газы, входящие в состав газовой смеси с относительно невысоким давлением, рассматриваются как идеальные газы, при этом и сама газовая смесь тоже рассматривается как идеальная. Такое допущение дает возможность при расчетах газовых смесей пользоваться законами идеальных газов, в частности законом Дальтона, который лежит в основе изучения газовых смесей.

Давление газовой смеси (p) равно сумме парциальных давлений ее компонентов:

.                              (4.8)

Для газовой смеси, подчиняющейся закону Дальтона, справедливы следующие положения:

1) каждый газ, входящий в газовую смесь, имеет температуру, равную температуру смеси;

2) каждый из компонентов газовой смеси распространяется по всему объему, занимаемому смесью, а поэтому объем каждого из них равен объему всей смеси;

3) каждый из газов, входящих в смесь, подчиняется своему уравнению состояния;

4) смесь в целом условно является как бы новым газом, отличающимся от ее компонентов и подчиняющимися своему уравнению состояния.

Например, уравнение Менделеева имеет вид:

для какого-нибудь одного компонента газовой смеси

,

и для всей смеси

.

Разделив первое уравнение на второе, получим:

,

откуда следует

.                              (4.9)

Следовательно, парциальное давление компонента газовой смеси равно произведению его молярной доли на давление смеси.