5910202440

Inżynieria środowiska

y„= n„/n = udział molowy = ilość moli składnika mieszaniny gazowej/mole mieszaniny (liczba bezwymiarowa).

Pn=P-y„    (9)

a ciśnienie całkowite mieszaniny gazów równać się będzie:

P = P-y,+ P-y₂+...    (10)

Aby obliczyć p„ (w naszym zadaniu p0₂ w fazie gazowej) z równania (9) potrzebne jest określenie y_n czyli udział molowy rozpatrywanego gazu w mieszninie gazów. Załóżmy, że ilość mieszaniny gazowej powietrza n = 1 mol. Ustalmy objętość 1 mola (tzw. objętość molową¹ ) gazu w temperaturze 25°C.

V

nRT

P

(U)

n= 1; R = 0,0821 ; P =1; T = 25°C = 298 K V = 24,5 dm³

Rozpatrzmy skład 1 mola powietrza. 1 mol pow ietrza zajmuje 24,5 dm³ w 25°C . W powietrzu jest 20,95% obj. tlenu a więc jest jego:

V₀₂

- = 5,13 dm³

(12)

Jeżeli 1 mol gazu (np. powietrza) zajmuje objętość 24,5 dm³ to 5,13 dm' (np. tlenu) stanowi X moli: Podstawiając do równania (8) określone wartości uzyskamy:

y_n = ■ = —— = ——— * 0,2095 P n 24,5

I" atml [_atmj

moll

molj

Zatem równanie (8) można zapisać:

p„ _ n„ _ V_n

T^_~n~^_V

Stosunek V„/V czyli udział objętościowy jest często wyrażany w % objętościowych, np. w powietrzu jest tlenu yo₂ = 20,95% obj., dwutlenku węgla yco₂ = 0,034% obj., azotu yN₂ = 78,08% obj.

Możemy więc ciśninie cząstkowe tlenu w powietrzu (p0₂) obliczyć ze wzoru:

p0₂ = Py0₂

Stąd:

9

1

Objętość molowa, objętość zajmowana przez 1 mol danej substancji. Objętość molowa gazu doskonałego w temperaturze 0°C i pod ciśnieniem 1 atm jest równa 22,4 dm³. Objętość molowa odniesiona do pierwiastka chemicznego nosi nazwę objętości atomowej [1].