Оставете в отделни термостатирани съдове под същото налягане стр има газове Аи IN, взети в количества и молове. Когато тези съдове са свързани, ще настъпи спонтанно смесване на газове, докато се установи хомогенен състав на газовата смес в целия обем на системата. Ще приемем, че изходните газове и техните смеси се подчиняват на уравненията на състоянието на идеалните газове. След това, като се поддържа постоянно общо налягане на газа стр парциалните налягания на газовете в получената смес ще бъдат равни

Когато идеалните газове се смесват, няма топлинни ефекти, така че няма топлообмен между газовете и термостата и промяната в ентропията на системата ще бъде напълно определена от необратимостта на процесите в системата.

За да се намери желаната промяна в ентропията, е необходимо описаният спонтанен процес да се противопостави на психически равновесен преход между едно и също начално и крайно състояние на системата.

За равновесно смесване на газовете ще използваме специално хипотетично устройство, по аналогия с термостат, наречено хемостат . Това устройство се състои от термостатно контролиран цилиндър, оборудван с движещо се бутало без триене; в основата на цилиндъра има мембрана, която е селективно пропусклива само за даден отделен химикал; последният разделя индивидуалното вещество, заредено в хемостата, от сместа от изследвани вещества, разположена в друг съд. За разлика от термостата, предназначен да поддържа дадена температура на потопено в него тяло или да го нагрява или охлажда в равновесен режим, с помощта на хемостат те осигуряват поддържането на определена стойност на химичния потенциал на даден отделно вещество в сместа от изследвани вещества, както и равновесното доставяне и отстраняване на веществото от смеси. Химически потенциал аз - химическият компонент в хемостата се определя еднозначно от температурата Ти създаденото налягане върху буталото. Чрез промяна на налягането върху буталото е възможно да се промени посоката на преход на даден компонент през селективната мембрана: ако е химическият потенциал на компонента в изследваната смес, тогава кога веществото ще бъде добавено към сместа , когато – ще бъде отстранен от сместа и когато се поддържа химично равновесие между хемостата и сместа. Квазиравновесната промяна в състава на сместа съответства на дифузионния трансфер на вещество през мембраната под въздействието на много малка разлика в стойностите на химичния потенциал от двете страни на мембраната.

Химическият потенциал на идеален газ, независимо дали този газ е в индивидуално състояние или в смес с други идеални газове, се изразява чрез простата връзка, където стр азе или налягането на чистия газ, или парциалното му налягане в сместа. Следователно, когато идеален газ се прехвърля през полупропусклива мембрана, равновесието между сместа и хемостата се характеризира с равенство на налягането в хемостата и парциалното налягане на газа в сместа.

ориз. 2.3. Равновесно смесване на два газа с помощта на хемостати: а– начално състояние на системата; b– състояние на системата след изотермично разширение на газовете; V– крайно състояние след смесване на газове през мембрани; 1 – индивидуални газови хемостати А и Б ; 2 – полупропускливи мембрани; 3 – съд за равновесно смесване на газове.

Равновесно смесване на идеални газове Аи бще се извършва в термостатирана система, състояща се от два хемостата на отделни компоненти Аи б, свързан с трети съд - колекция от получената смес, оборудван, подобно на хемостатите, с подвижно бутало (фиг. 2.3).

Нека в началния момент хемостатите съдържат съответно молове от компонента Аи молове компонент бпод същия натиск стр ; буталото в смесителния колектор е в нулево положение (обемът газ под буталото е нула). Процесът на смесване се извършва на два етапа. На първия етап извършваме обратимо изотермично разширение на газовете Аи б; докато налягането Анамали от стр до зададеното налягане и налягане бсъответно от стр към . Обемите, заети от газове в първия и втория хемостат, ще се променят съответно от до и от до . Работата, извършена от разширяващия се газ в първия хемостат, е равна на ; във втория . Така на първия етап се извършва пълна работа в нашето хипотетично устройство. Тъй като по време на изотермично разширение на идеален газ неговата вътрешна енергия не се променя, тази работа се извършва поради еквивалентното подаване на топлина от термостата. Следователно обратимата промяна в ентропията в системата ще бъде равна на

На втория етап от процеса (самото смесване) прехвърляме газовете от хемостатите през селективни мембрани в резервоара за смес чрез синхронизирано движение на три бутала. В същото време се поддържа постоянно налягане върху всяко от буталата, съответно както в хемостатите, така и в колектора, което осигурява равновесен преход на газовете през мембраните (по-точно в колектора се създава налягане, което е малко по-малко стр , поддържайки ненулева движеща сила за дифузия през мембраните). Обратимостта на процеса на смесване в този случай се осигурява от възможността за синхронна промяна на посоката на движение на трите бутала, което би довело до обратното разделяне на сместа на отделни компоненти. След като операцията приключи, сместа очевидно ще заема обем от .

Тъй като в случай на идеални газове смесването не е придружено от термичен ефект, няма топлообмен между нашето устройство и термостата на втория етап от работата. Следователно на този етап няма промяна в ентропията на системата.

Полезно е да се провери чрез директно изчисление, че работата, извършена от газовете във втория етап, е нула. Действително, работата се изразходва за преместване на буталата в хемостатите, докато в същото време същото количество работа се извършва в газовия колектор. Оттук.

И така, общото увеличение на ентропията по време на смесване на газове се определя от израза (2.9), . Ако в равновесната версия на смесването това увеличение е свързано с връщането на топлина и производството на еквивалентно количество работа , тогава при директно (необратимо) смесване на газове се получава същото увеличение на ентропията поради нейното генериране вътре в системата; системата не извършва никаква работа.

След заместване (2.8), израз (2.9) може да бъде пренаписан като

. (2.10)

На тази връзка е отредено задължително място в курсовете по термодинамика поради привидната й парадоксалност. Трябва да се отбележи, че за промените в ентропията (при смесване на идеални газове!) няма значение какво с какво се смесва, както и при какво налягане и температура. По същество, тук е неофициално извеждане (2.10).

Нека допълним заключението (2.10) с неговите полезни следствия. Представяне на молните фракции на компонентите и , получаваме израз за промяната в ентропията на 1 мол от получената смес:

. (2.11)

Максимумът на тази функция възниква при еквимоларна смес от газове, 0,5.

От гледна точка на теорията за разделяне на смеси от вещества е интересно да се проследи промяната в производството на ентропия при добавяне на достатъчно голям брой молове от компонента бна един мол компонент А. Задавайки и в (2.10), получаваме

При извеждането на (2.12) е използвано математическото представяне на логаритмичната функция

.

Формула (2.12) показва, че последователното разреждане на сместа е придружено от безкрайно нарастване на ентропията на мол от примесния компонент.

Формула (2.10) дава интегралната стойност на увеличението на ентропията при смесване на крайни количества газ. За да стигнем до компактен диференциален израз, подобен на формула (2.7) за пренос на топлина, ние модифицираме модела на смесване на компонентите (виж Фиг. 2.4). Ще приемем, че смесването става през мембрана, пропусклива за двата компонента, или през достатъчно тесен клапан, разделящ съдовете, пълни със смеси Аи бс различен състав. Системата е термостатно контролирана и постоянното налягане се поддържа в двата съда с помощта на бутала стр . При ограничена скорост на смесване съставът на сместа във всеки от съдовете може да се счита за хомогенен по обем на съда. По този начин тази система е подобна на топлообменна система със слабо проводима преграда.

Смесване на газове. Молекулярна и моларна (турбулентна) дифузия

Молекулярна дифузия- процесът на взаимно проникване на молекули на един газ в друг, водещ до образуването на идеална смес, се наблюдава в стационарни газове и в ламинарни потоци.

При молекулярната дифузия смесването на газовете се определя от топлинното движение на молекулите. Въпреки че скоростта на движение на молекулите Усредно е много голямо, дължината на свободния път / е малка. Следователно молекулярната дифузия протича доста бавно. Количеството газ, дифундиращо от един слой в друг, според закона на Фик, е равно на

където е коефициентът на молекулна дифузия, m 2 /s; dC/dn -

концентрационен градиент на дифундиращия газ, kg/m4.

С повишаване на температурата ги увеличаване на интензитета на дифузия. Размер гможе да се определи с помощта на формулата на Sutherland, модифицирана от N.D. Косово:

където D)12 е коефициентът на дифузия на един газ (1) в друг (2) газ при налягане pQи температура 7o; Q и C2 са коефициентите на Sutherland за компонентите на сместа, K (за метан C = 198, въздух - 119, азот - 107,0 2 - 138, C0 2 - 255); p 0, G 0 - стойността на налягането и температурата, съответно, при нормални физически условия (по= 1,01 10 5 Pa; Т 0= 273 K).

Често се използва за определяне на коефициента на молекулярна дифузия гизползва се проста формула за мощност

Къде п- емпиричен коефициент

По-сложни са зависимостите за коефициентите на дифузия на многокомпонентна смес (виж стр. 80).

В турбулентен поток дифузията, както и топлообменът и вътрешното триене, са свързани с турбулентно пренасяне и смесване на крайни макроскопични маси газ - турбулентни молове. Размерите на тези бенки и пътищата на тяхното движение преди смесването са различни; има спектър от стойности за тези количества. Движението на молците е пулсиращо по природа, скоростите на тяхното движение са скоростите на пулсациите в потока. При ниски числа Re се наблюдават мащабни пулсации; турбулентните скорости се променят значително само на големи разстояния. Под пулсационна скала(турбуленция) разберете порядъка на дължината, върху който настъпва значителна промяна в скоростта. Честотите на мащабните пулсации са ниски.

С увеличаването на Re, наред с едромащабните, се появяват и високочестотни дребномащабни пулсации. Мащабът на широкомащабните пулсации е от порядъка на определящите размери на системата (. г, I канал или свободна струя и т.н.). Мащабните пулсации определят процесите на турбулентно смесване: вътрешно триене, дифузия и топлообмен. Пулсациите в малък мащаб извършват вискозно разсейване. Енергията от големите молове се прехвърля към малките и се разсейва от тях. Смесването по време на турбулентна дифузия е завършено поради молекулярна дифузия.

Използвайки съображения за размерите и аналогия с процесите на молекулен трансфер, ние въвеждаме концепцията коефициент на турбулентен трансфер A T,което характеризира вътрешно триене, дифузия и пренос на топлина в турбулентен поток:

Къде Ж- мащаб на турбулентност, дължина на турбулентно движение

молитва до смесване (аналог /); - средноквадратичен корен

пулсираща скорост.

Коефициент A tе и коефициентът на турбулентна дифузия Д Ттурбулентна топлопроводимост a tи вискозитет (v T). Тя не зависи от свойствата на газа и се определя от характеристиките на турбулентността.

Замествайки (3.57) в (3.56), получаваме формулата на Прандтл

Съотношението (3.58) ни позволява да оценим коефициентите на пренос в турбулентен поток. За да изчислите процесите на пренос (дифузия), можете да използвате отношения (уравнения), свързани с молекулярни процеси, като ги замените D, a, Vна Д Т, и т, vx. Когато влиянието на турбулентния и молекулярния транспорт е сравнимо, се въвеждат общи коефициенти.

Решаването на голям брой технически проблеми често включва смесване на различни газове (течности) или различни количества от същия газ (течност) в различни термодинамични състояния. За организиране на процесите на изместване е разработена доста голяма гама от голямо разнообразие от смесителни устройства и апарати.

При термодинамичния анализ на процесите на смесване задачата обикновено се свежда до определяне на параметрите на състоянието на сместа от известните параметри на състоянието на първоначалните смесващи компоненти.

Решението на този проблем ще бъде различно в зависимост от условията, при които се извършва този процес. Всички методи за образуване на смеси от газове или течности, които се срещат в реални условия, могат да бъдат разделени на три групи: 1) процесът на смесване в постоянен обем; 2) процесът на смесване в поток; 3) смесване при запълване на обема.

Обикновено се счита, че процесите на смесване протичат без топлообмен между смесителната система и околната среда, т.е. протичат адиабатично. Смесването при наличие на топлообмен може да се раздели на два етапа: адиабатно смесване без топлообмен и топлообмен в получената смес с околната среда.

За да опростим изводите, нека разгледаме смесването на два реални газа. Едновременното смесване на три или повече газа може да се установи с помощта на изчислителни формули за два газа чрез последователно добавяне на нов компонент.

Всички случаи на смесване са необратими процеси, дори само защото разделянето на сместа на нейните компоненти непременно изисква разход на работа. Както при всеки необратим процес, по време на смесването има увеличение на ентропията С c системи и съответната загуба на производителност (ексергия): Де = Т o.s. С c , където То.с – температура на околната среда.

При смесване на газове с различни налягания и температури възникват допълнителни загуби в производителността от необратим топлообмен между смесените газове и от невъзможността да се използва тяхната разлика в налягането. По този начин увеличаването на ентропията по време на смесване възниква както в резултат на действителното смесване (дифузия) на газове или течности, които са различни по природа, така и поради изравняването на температурите и наляганията на смесените вещества.

Нека да разгледаме възможните методи за смесване.

2.1. Процеси на смесване с постоянен обем

Нека някакъв топлоизолиран съд с обем Vразделен с преграда на две отделения, едното от които съдържа газ (течност) с параметри стр 1, u 1, Т 1 , U 1, в другата – друг газ (течност) с параметри стр 2, u 2, Т 2 , U 2, (фиг. 2.1).

ориз. 2.1. Диаграма на процеса на смесване

в постоянен обем

Означаваме съответно масата на газа в едно отделение и обема на това отделение м 1 и V 1, а в другото отделение - м 2 и V 2. Когато разделителната преграда бъде премахната, всеки газ ще се разпространи чрез дифузия в целия обем и полученият обем на сместа очевидно ще бъде равен на сумата V = V 1 + V 2. В резултат на смесването налягането, температурата и плътността на газа в целия обем на съда се изравняват. Нека обозначим стойностите на параметрите на състоянието на газа след смесване стр, ти, Т, U.

Съгласно закона за запазване на енергията получената смес от газове ще има вътрешна енергия, равна на сумата от вътрешните енергии на всеки газ:

U = U 1 + U 2

м 1 u 1 + м 2 u 2 = (м 1 + м 2) u = му. (2.1)

Специфичната вътрешна енергия на газа след смесване се определя, както следва:

. (2.2)

По същия начин, специфичният обем на сместа е равен на:

. (2.3)

Що се отнася до останалите параметри на газа след смесване ( стр, Т, С), тогава за газове и течности те не могат да бъдат изчислени аналитично в общ вид чрез стойностите на параметрите на компонентите на сместа. За да ги определите, трябва да използвате U, u-диаграма, върху която се нанасят изобарите и изотермите или U, Т- диаграма с отбелязани върху нея изохори и изобари (за смесване на един и същи газ) или таблици на термодинамичните свойства на газове и течности. След като се определи с помощта на съотношения (2.2) и (2.3) и u на газа след смесване, може да се намери от диаграми или таблици стр, Т, С.

Ценности стр, Ти Сгазове след смесване могат да бъдат директно изразени чрез известните стойности на параметрите на състоянието на смесените порции само за идеални газове. Нека обозначим средната стойност на топлинния капацитет на първия газ в температурния диапазон от Т 1 към Тчрез , и друг газ в температурния диапазон от Т 2 към Тчрез
.

Като се има предвид това
;
;
от израз (2.2), получаваме:

Т =
или Т =
, (2.4)

Къде ж 1 и ж 2 – масови дялове на идеалните газове, съставляващи сместа.

От уравнението на състоянието на идеалните газове следва:

м 1 = ;м 2 = .

След заместване на стойностите на масата в (2.4), температурата на газовата смес може да се намери от израза

Т =
. (2.5)

Ние определяме налягането на смес от идеални газове като сумата от парциалните налягания на компонентите на газовата смес
, където парциалните налягания и се определят с помощта на уравнението на Клапейрон.

Увеличаване на ентропията С c системи от необратимо смесване се намират чрез разликата в сумите на ентропията на газовете, включени в сместа след смесване и първоначалните компоненти преди смесването:

С = С – (м 1 С 1 + м 2 С 2).

За смес от идеални газове при смесване на два газа.

С c = м[(ж 1 В стр 1 + ж 2 В стр 2) в Т – (ж 1 Р 1 + ж 2 Р 2) в стр]–

– [м 1 (В стр 1 инч Т 1 – Рвътре стр 1) + м 2 (В стр 2 инч Т 2 – Рвътре стр 2)]–

–м(Р 1 ж 1 инч r 1 + Р 2 ж 2 инч r 2),

Къде r аз– обемна част на идеалните газове, съставляващи сместа;

Р– газова константа на сместа, определена от уравнението:

Р = ж 1 Р 1 + ж 2 Р 2 .

Диаграма на ексергията и анергията за смесване в постоянен обем е показана на фиг. 2.2.

ориз. 2.2. Диаграма на ексергията и анергията при

смесване в постоянен обем:
– загуба на специфична ексергия при смесване

2. Смесване на газове и пари с различна температура.

Така се образуват атмосферните мъгли. Най-често мъглата се появява при ясно време през нощта, когато земната повърхност, интензивно отделяща топлина, се охлажда силно. Топлият, влажен въздух влиза в контакт с охлаждащата се Земя или със студен въздух близо до нейната повърхност и в нея се образуват капчици течност. Същото се случва при смесване на топъл и студен въздушен фронт.

3. Охлаждане на газовата смес, съдържаща пара.

Този случай може да се илюстрира с примера на чайник, в който е завряла вода. Водните пари излизат от чучура, който е невидим, защото не разпръсква светлина. След това водната пара бързо се охлажда, водата в нея кондензира и вече на кратко разстояние от чучура на чайника виждаме млечен облак - мъгла, която е станала видима поради способността да разпръсква светлина. Подобно явление се наблюдава, когато отворим прозореца в мразовит ден. По-издръжлив аерозол се образува, когато маслото, което кипи в тиган, създава газ (маслен аерозол) в помещението, който може да бъде отстранен само чрез добро проветряване на помещението.

В допълнение, кондензационният аерозол може да се образува в резултат на газови реакции, водещи до образуването на нелетливи продукти:

· при изгаряне на горивото се образуват димни газове, чиято кондензация води до появата на дим от горенето;

· при изгаряне на фосфор във въздуха се образува бял дим (P 2 O 5);

· взаимодействието на газообразен NH 3 и HC1 произвежда дим MH 4 C1 (sv);

· окисляването на металите във въздуха, което се случва в различни металургични и химични процеси, е придружено от образуването на изпарения, състоящи се от частици от метални оксиди.

ДИСПЕРСИОННИ МЕТОДИ

Диспергиращите аерозоли се образуват при смилането (разпръскването) на твърди и течни тела в газова среда и при прехода на прахообразни вещества в суспензия под действието на въздушни течения.

Пръскането на твърди вещества се извършва на два етапа:

смилане и след това пръскане. Преминаването на веществото в аерозолно състояние трябва да се извърши в момента на прилагане на аерозола, тъй като за разлика от други дисперсни системи - емулсии, суспензии, аерозолите не могат да бъдат приготвени предварително. В домашни условия почти единственото средство за получаване на течни и прахообразни аерозоли е устройство, наречено „аерозолна опаковка“ или „аерозолна кутия“. Веществото в него се опакова под налягане и се разпръсква с помощта на втечнени или сгъстени газове.

ОБЩА ХАРАКТЕРИСТИКА НА АЕРОЗОЛИТЕ

Свойствата на аерозолите се определят от:

Естеството на веществата от дисперсната фаза и дисперсионната среда;

Частична и масова концентрация на аерозола;

Размер на частиците и гранулометричен състав;

Форма на първичните (неагрегирани) частици;

Аерозолна структура;

Заряд на частиците.

За характеризиране на концентрацията на аерозоли, подобно на други дисперсни системи, се използват масова концентрация и числена (частична) концентрация.

Масовата концентрация е масата на всички суспендирани частици в единица обем газ.

Числената концентрация е броят на частиците в единица обем аерозол. Колкото и голяма да е числената концентрация в момента на образуване на аерозола, след няколко секунди тя не може да надвишава 10 3 частици/cm 3 .

РАЗМЕРИ НА АЕРОЗОЛНИТЕ ЧАСТИЦИ

Минималният размер на частиците се определя от възможността веществото да съществува в състояние на агрегиране. По този начин една молекула вода не може да образува газ, течност или твърдо вещество. За да се образува фаза, са необходими агрегати от поне 20-30 молекули. Най-малката частица от твърдо или течно вещество не може да има размер по-малък от 1 10 -3 микрона. За да се разглежда газът като непрекъсната среда, е необходимо размерите на частиците да са много по-големи от свободния път на газовите молекули. Горната граница на размера на частиците не е строго определена, но частици, по-големи от 100 микрона, не могат да останат във въздуха дълго време.

МОЛЕКУЛАРНО-КИНЕТИЧНИ СВОЙСТВА НА АЕРОЗОЛИ

Характеристиките на молекулярно-кинетичните свойства на аерозолите се дължат на:

Ниска концентрация на частици от дисперсна фаза - така че, ако 1 cm 3 златен хидрозол съдържа 10 16 частици, тогава същият обем златен аерозол съдържа по-малко от 10 7 частици;

Нисък вискозитет на дисперсионната среда - въздух, следователно нисък коефициент на триене (B), възникващ по време на движението на частиците;

Ниска плътност на дисперсионната среда, следователно ρ част » ρ газ.

Всичко това води до факта, че движението на частиците в аерозолите се извършва много по-интензивно, отколкото в лиозолите.

Нека разгледаме най-простия случай, когато аерозолът е в затворен контейнер (т.е. външни въздушни потоци са изключени) и частиците имат сферична форма с радиус r и плътност p. Върху такава частица едновременно действа сила на гравитация, насочена вертикално надолу, и сила на триене в противоположна посока. Освен това частицата е в брауново движение, следствие от което е дифузия.

За да определите количествено процесите на дифузия и утаяване в аерозолите, можете да използвате стойностите

специфичен дифузионен поток i diff и

специфичен седиментационен поток i sed. .

За да разберете кой поток ще преобладава, помислете за тяхното съотношение:

В този израз (p - p 0) » 0. Следователно размерът на фракцията ще се определя от размера на частиците.

Ако r > 1 μm, тогава i sed » i diff, т.е. дифузията може да бъде пренебрегната - възниква бързо утаяване и частиците се утаяват на дъното на съда.

Ако r< 0,01 мкм, то i сед « i диф. В этом случае можно пренебречь седиментацией - идет интенсивная диффузия, в результате которой частицы достигают стенок сосуда и прилипают к ним. Если же частицы сталкиваются между собой, то они слипаются, что приводит к их укрупнению и уменьшению концентрации.

По този начин както много малките, така и много големите частици бързо изчезват от аерозола: първите поради адхезия към стените или адхезия, вторите в резултат на утаяване на дъното. Частиците с междинни размери имат максимална стабилност. Следователно, колкото и голяма да е числената концентрация на частици в момента на образуване на аерозол, след няколко секунди тя не надвишава 10 3 части/cm 3 .

ЕЛЕКТРИЧЕСКИ СВОЙСТВА НА АЕРОЗОЛИ

Електрическите свойства на аерозолните частици се различават значително от електрическите свойства на частиците в лиозола.

1. EDL не се появява върху аерозолни частици, тъй като поради ниската диелектрична константа на газовата среда в нея практически не се случва електролитна дисоциация.

2. Зарядът на частиците възниква главно поради безразборната адсорбция на йони, които се образуват в газовата фаза в резултат на йонизация на газа от космически, ултравиолетови или радиоактивни лъчи.

3. Зарядът на частиците е случаен по природа и за частици от една и съща природа и с еднакъв размер той може да бъде различен както по големина, така и по знак.

4. Зарядът на една частица се променя с времето както по големина, така и по знак.

5. При липса на специфична адсорбция зарядите на частиците са много малки и обикновено превишават елементарния електрически заряд не повече от 10 пъти.

6. Специфичната адсорбция е характерна за аерозолите, чиито частици са образувани от силно полярно вещество, тъй като в този случай на интерфазната повърхност възниква доста голям потенциален скок поради повърхностната ориентация на молекулите. Например на междинната повърхност на водни или снежни аерозоли има положителен електрически потенциал от порядъка на 250 mV.

От практиката е известно, че частиците на аерозолите на металите и техните оксиди обикновено носят отрицателен заряд (Zn, ZnO, MgO, Fe 2 0 3), а частиците на аерозолите на неметали и техните оксиди (SiO 2, P 2 O 5) са положително заредени. Частиците NaCl и нишестето са положително заредени, докато частиците от брашно носят отрицателни заряди.

АГРЕГАТИВНА СТАБИЛНОСТ. КОАГУЛАЦИЯ

За разлика от други дисперсни системи, при аерозолите няма взаимодействие между повърхността на частиците и газовата среда, което означава, че няма сили, които пречат на частиците да се слепят една с друга и с макроскопични тела при сблъсък. Следователно аерозолите са агрегатно нестабилни системи. Коагулацията в тях се извършва според типа бърза коагулация, т.е. всеки сблъсък на частици води до тяхното слепване.

Скоростта на коагулация нараства бързо с увеличаване на числената концентрация на аерозола.

Независимо от първоначалната концентрация на аерозола, след няколко минути има 10 8 -10 6 частици в 1 cm 3 (за сравнение, в лиозолите има ~ 10 15 частици). Така имаме работа с много силно разредени системи.

МЕТОДИ ЗА АЕРОЗОЛНО УНИЩОЖАВАНЕ

Въпреки факта, че аерозолите са агрегатно нестабилни, проблемът с тяхното унищожаване е много остър. Основните проблеми, чието решение изисква унищожаване на аерозолите:

Пречистване на атмосферния въздух от промишлени аерозоли;

Улавяне на ценни продукти от промишлен дим;

Изкуствено пръскане или разпръскване на облаци и мъгла.

Аерозолите се унищожават от

· дисперсия под въздействието на въздушни течения или поради заряди на едноименни частици;

· утаяване;

· дифузия към стените на съда;

· коагулация;

· изпаряване на частици от дисперсна фаза (при аерозоли от летливи вещества).

Най-старото от пречиствателните съоръжения е коминът. Те се опитват да отделят вредни аерозоли в атмосферата възможно най-високо, тъй като някои химически съединения, навлизащи в приземния слой на атмосферата под въздействието на слънчевата светлина и в резултат на различни реакции, се превръщат в по-малко опасни вещества (в Норилския минен завод). и металургичен комбинат, например, триканална тръба има височина 420 м).

Въпреки това, съвременната концентрация на промишлено производство изисква димните емисии да бъдат предварително третирани. Разработени са много методи за унищожаване на аерозоли, но всеки от тях се състои от два етапа:

първият е улавянето на диспергирани частици, тяхното отделяне от газа,

второто е да се предотврати повторно навлизане на частици в газовата среда; това се дължи на проблема с адхезията на уловените частици и образуването на трайна утайка от тях.

АЕРОЗОЛНИ ЦИЛИНДРИ

Принципът на действие на аерозолната кутия е, че лекарството, поставено в опаковката, се смесва с евакуираща течност, чието налягане на наситените пари в температурния диапазон, при който работи опаковката, е по-високо от атмосферното.

Сместа се освобождава от цилиндъра под въздействието на налягането на наситените пари над течността.

Известно е, че налягането на наситените пари на всяко стабилно вещество се определя само от температурата и не зависи от обема. Следователно през цялото време на работа на цилиндъра налягането в него ще остане постоянно, следователно обхватът на полета на частиците и ъгълът на конуса на пръскането ще останат почти постоянни.

В зависимост от естеството на взаимодействието на разпръскваното вещество с евакуиращата течност и нейното агрегатно състояние, системите в аерозолните опаковки ще се състоят от различен брой фази. В случай на взаимна разтворимост на компонентите се образува хомогенен течен разтвор, в други случаи - емулсия или суспензия и накрая хетерогенна система, когато лекарството и евакуиращата течност образуват макроскопично хетерогенна система. Очевидно в първия случай аерозолната опаковка съдържа двуфазна система - течност и наситена пара. Когато емулсия или суспензия се изпусне в атмосферата, само дисперсионната среда се раздробява - получените частици в най-добрия случай ще имат размерите, които са имали в течната фаза.

Когато лекарството и течността за евакуация не се смесват или се смесват помежду си в ограничена степен, като едната течност се диспергира в другата под формата на малки капчици, се образуват емулсии.

Естеството на системата, образувана, когато продуктът напусне опаковката в атмосферата, зависи от това коя от течностите е дисперсната фаза. Ако дисперсната фаза е лекарство, тогава се образува аерозол. Ако дисперсната фаза е евакуираща течност, тогава се получава пяна. Размерът на частиците, получени с помощта на аерозолни кутии, зависи от физико-химичните свойства на веществата, включени в препарата, съотношението на компонентите, конструктивните характеристики на кутията и температурните условия на нейната работа.

Степента на дисперсия може да се регулира: „чрез промяна на размера на изхода;

Чрез промяна на налягането на наситените пари на евакуиращата течност;

Чрез промяна на количественото съотношение на лекарството и евакуационния агент.

ЕВАКЛИРАНЕ НА ВЕЩЕСТВА

Най-важният спомагателен компонент е вещество, което осигурява освобождаването на лекарството в атмосферата и последващото му разпръскване. Тези вещества се наричат ​​пропеланти (на латински „pro-peilere“ - задвижвам). Пропелантът трябва да изпълнява две функции:

Създайте необходимото налягане за освобождаване на лекарството;

Разпръснат продукт, изпуснат в атмосферата. Като пропеланти се използват фреони и сгъстени газове. Фреоните са органофлуорни съединения с ниско молекулно тегло от алифатната серия.

Приета е следната система за обозначение на фреоните: последната цифра (брой единици) означава броя на флуорните атоми в молекулата, предходната цифра (брой десетки) означава броя на водородните атоми, увеличен с единица, а третата (брой стотици) означава броя на въглеродните атоми, намален с единица. Например: F-22 е CHC1F 2, F-114 е C 2 C1 2 F 4.

Веществата, състоящи се от молекули с циклична структура, също имат цифрово обозначение, но буквата „С“ се поставя пред числата, например: C318 - C 4 F 8 (октафлуороциклобутан).

Като сгъстени газове се използват N2, N2O, CO2 и др.

ПРЕДИМСТВА НА АЕРОЗОЛНИТЕ ОПАКОВКИ

1. Прехвърлянето на лекарството във фино диспергирано състояние се дължи на потенциалната енергия на втечнения пропелант и не изисква използването на никакви външни устройства.

2. Не са необходими приставки за създаване на аерозоли.

3. За единица време значително количество вещество може да бъде разпръснато, за да се получат малки частици - ако се използват други методи, ще е необходима много повече енергия.

4. Режимът на мъгла е стабилен: размерът на получените частици, обхватът на полета им и ъгълът при върха на конуса се променят малко през целия период на работа.

5. Можете предварително да фиксирате дозировката на пръсканото вещество.

6. Можете да зададете размера на частиците.

7. Степента на полидисперсност на аерозола е ниска.

8. Всички частици имат еднакъв химичен състав.

9. Осигурена е стерилност на пръсканите лекарства.

10. Лекарството в опаковката не влиза в контакт с кислорода на въздуха, което гарантира неговата стабилност.

11. Автоматично затварящ се клапан елиминира възможността от загуба поради разливане или изпаряване на неизползвана част от продукта.

12. Опаковката винаги е готова за употреба.

13. Опаковката е компактна. Позволява индивидуална или колективна употреба.

Първите аерозолни опаковки се появяват през 80-те години. ХХ век в Европа. По време на Втората световна война САЩ поеха инициативата в тяхното развитие. През 1941 г. е създадена аерозолна опаковка - убиец на насекоми, опакован в стъклен съд. Горивното гориво е фреон-12.

Производството в индустриален мащаб започва след Втората световна война в Съединените щати, а след това и в други страни по света.

ПРАКТИЧЕСКО ПРИЛОЖЕНИЕ НА АЕРОЗОЛИ

Широкото разпространение на аерозолите се дължи на тяхната висока ефективност. Известно е, че увеличаването на повърхността на веществото е съпроводено с увеличаване на неговата активност. Малко количество вещество, разпръснато под формата на аерозол, заема голям обем и е силно реактивно. Това е предимството на аерозолите пред другите дисперсни системи.

Използват се аерозоли:

В различни области на технологиите, включително военна и космическа;

В селското стопанство; „в здравеопазването;

В метеорологията; в ежедневието и др.

Напоследък приготвянето на лекарствени форми под формата на аерозоли се използва широко във фармацевтичната практика. Използването на лекарствени вещества под формата на аерозоли е удобно в случаите, когато е необходимо да се приложи лекарството върху големи повърхности (остри респираторни заболявания, изгаряния и др.). Дозираните форми, съдържащи течни филмообразуващи вещества, имат голям ефект. Когато това лекарство се напръска върху засегнатата област, тя се покрива с тънък прозрачен филм, който замества превръзката.

Нека се спрем по-подробно на използването на аерозолни опаковки.

В момента има повече от 300 вида продукти в аерозолни опаковки.

Първа група: битова химия.

Инсектицидите са препарати за унищожаване на насекоми.

Продукти против молци.

Инсектициди за третиране на домашни животни.

Средства за защита на стайни растения и овощни и ягодоплодни култури от гъбични заболявания и вредители.

Лакове и бои.

Освежители за въздух.

c Полиращи и почистващи смеси.

Втора група:

Парфюмерия и козметика. „Продукти за грижа за косата (спрейове, шампоани и др.).

Пяни и гелове за бръснене.

Кремове за ръце и крака.

Масло за и против тен.

дезодоранти.

Парфюми, одеколони, тоалетни води.

Трета група: медицински аерозоли.

Четвърта група: технически аерозоли.

Смазочни масла.

Антикорозионни покрития.

Защитни фолиа. „Сухи лубриканти.

Емулсии за охлаждане на фрези на пробивни машини.

Пета група: хранителни аерозоли.

ХРАНИТЕЛНИ АЕРОЗОЛИ

Първите хранителни цилиндри се появяват през 1947 г. в САЩ. Съдържаха кремове за довършителни работи на торти и сладкиши и се използваха само от ресторанти, които ги връщаха за допълване. Масовото производство на този тип аерозолни опаковки започва едва през 1958 г.

Аерозолните опаковки за храни могат да бъдат разделени на три основни групи:

опаковки, изискващи съхранение при ниски температури;

опаковане с последваща топлинна обработка;

опаковка без последваща термична обработка.

В аерозолни опаковки се произвеждат три вида хранителни продукти: кремове, течности, пасти. В аерозолни опаковки можете да закупите дресинги за салати, топено сирене, сокове, канела, майонеза, доматен сок, 30% бита сметана и др.

Ръстът в производството на хранителни аерозоли се дължи на следното:

предимства пред конвенционалните видове опаковки;

разработване на нови горива;

подобряване на технологията за пълнене.

Предимства на аерозолните опаковки за храни:

лекота на използване;

спестяване на време;

храната се опакова в състояние, готово за консумация и се освобождава от опаковката в еднаква форма;

няма изтичане на продукта;

влагата не се губи и не прониква в опаковката;

ароматът не се губи;

продуктът се поддържа стерилен.

Следните изисквания се прилагат за хранителни аерозолни формулировки:

1. Пропелантът трябва да бъде с висока чистота, нетоксичен, без вкус и мирис. В момента се използват въглероден диоксид, азотен оксид, азот, аргон и C318 фреон.

2. Сгъстените газове, които имат много ограничена разтворимост във водни разтвори, не могат да участват в образуването на пяна, а това е необходимо за бита сметана, декоративни кремове, мусове и др. За предпочитане е с тези продукти да се използва фреон C318, въпреки че е много по-скъпо.

Таблица 18.4 Примери за състави за различни хранителни аерозоли

3. Използването на фреони осигурява още едно предимство: в състава на продукта се въвеждат втечнени газове, които се освобождават под формата на пяна, в количество не повече от 10% от теглото, докато те заемат относително малък обем. Това ви позволява да заредите значително повече продукти в цилиндъра - 90% от капацитета на цилиндъра (в опаковки със сгъстен газ само 50%) и гарантира пълно освобождаване на продукта от опаковката.

4. Изборът на пропелант се диктува от вида на хранителния продукт и предвидената форма на доставка (крем, течност, паста). Смеси от CO2 и азотен оксид с висока чистота са се доказали добре. За получаване на пяна се използват смеси от фреон C318 с азотен оксид. Кремът за завършване на тортата, пакетиран с тази смес, образува стабилна пяна, която запазва добре цвета. За сиропите CO2 се счита за най-подходящ пропелант.

Качеството на дозиране на съдържанието от цилиндъра зависи от следните фактори:

Технологии за приготвяне на продукти;

Стабилизатор (широко се използва микрокристална целулоза);

Правилен избор на цилиндър и клапан.

За канелата и лимоновия сок е разработена контролирана разпръскваща глава, която може да разпределя продуктите или като капки, или като струя по желание. За изкуствените подсладители се използват дозиращи вентили, една доза, която те разпределят отговаря на едно парче захар и т.н.

АЕРОЗОЛЕН ТРАНСПОРТ

Пневматичният транспорт се използва широко в брашносмилателната, зърнената и фуражната промишленост, което създава условия за въвеждане на автоматизация, повишаване на производителността на труда и намаляване на разходите. Използването на пневматичен транспорт обаче е свързано с голям разход на електроенергия за преместване на голям обем въздух (1 kg въздух премества 5-6 kg насипен материал).

По-прогресивен е аерозолният транспорт, при който се постига голяма концентрация на материал във въздушния поток поради аериране на брашното в началото на транспортирането и високо въздушно налягане. Аерацията нарушава сцеплението между частиците на брашното и придобива свойството на течливост, като течност, в резултат на което 1 кг въздух се движи до 200 кг брашно.

Аерозолната транспортна инсталация се състои от захранващо устройство, компресор, тръбопровод за материал и разтоварващо устройство. Основният елемент е захранващото устройство, в което въздухът се смесва с материала и се придава начална скорост на сместа, което осигурява подаването й към материалопровода.

Въвеждането на аерозолен транспорт позволява да се увеличи производителността на мелниците и да се намали специфичната консумация на енергия.

Аерозолният транспорт държи бъдещето не само в мелничката на брашно, но и в други индустрии, свързани с използването на насипни материали и прахове.

Аерозолите са микрохетерогенни системи, в които твърди частици или течни капчици са суспендирани в газ (T/G или L/G),

Според агрегатното състояние на дисперсната фаза аерозолите се делят на: мъгла (L/G); дим, прах (T/G); смог [(F+T)/G)].

Според дисперсността си аерозолите се делят на: мъгла, дим, прах.

Подобно на други микрохетерогенни системи, аерозолите могат да бъдат получени от истински разтвори (кондензационни методи) или от грубо диспергирани системи (дисперсионни методи).

Водните капки в мъглата винаги са сферични, докато твърдите частици дим могат да имат различни форми в зависимост от техния произход.

Поради много малкия размер на частиците на дисперсната фаза, те имат развита повърхност, върху която могат активно да протичат адсорбция, изгаряне и други химични реакции.

Молекулярно-кинетичните свойства на аерозолите се определят от:

ниска концентрация на частици от дисперсна фаза; нисък вискозитет на дисперсионната среда; ниска плътност на дисперсионната среда.

В зависимост от размера на частиците на дисперсната фаза, те могат или бързо да се утаят (при r < 1 μm), или да залепнат по стените на съда или да се слепят (при r < 0,01 μm). Частиците с междинни размери имат най-голяма стабилност.

Аерозолите се характеризират с явленията термофореза, термопреципитация и фотофореза.

Оптичните свойства на аерозолите са подобни на свойствата на лиозолите, но разсейването на светлината от тях е много по-изразено поради големите разлики в показателите на пречупване на дисперсната фаза и дисперсионната среда.

Специфичността на електрическите свойства на аерозолите е, че върху частиците не възниква EDL; зарядът на частиците е случаен и малък по величина. Когато частиците се приближават една към друга, не се получава електростатично отблъскване и настъпва бърза коагулация.

Унищожаването на аерозолите е важен проблем и се извършва чрез утаяване, коагулация, събиране на прах и други методи.

Праховете са висококонцентрирани дисперсни системи, в които дисперсната фаза е твърди частици, а дисперсионната среда е въздух или друг газ. Символ: T/G.

В праховете частиците от дисперсната фаза са в контакт една с друга. Традиционно повечето насипни материали се класифицират като прахове, но в тесен смисъл терминът "прахове" се прилага за силно диспергирани системи с размер на частиците по-малък от определена критична стойност, при която силите на взаимодействие между частиците стават съизмерими с масата на частици. Най-разпространени са праховете с размер на частиците от 1 до 100 микрона. Специфичната междинна повърхност на такива прахове варира от няколко m11.09.2011 (сажди) до фракции m2/g (фини пясъци).

Праховете се различават от аерозолите с твърда дисперсна фаза (също T/G) с много по-висока концентрация на твърди частици. Прахът се получава от аерозол с твърда дисперсна фаза по време на утаяването му. Суспензията (S/L) също се превръща в прах, когато се изсуши. От друга страна, от прах може да се получи както аерозол, така и суспензия.

КЛАСИФИКАЦИЯ НА ПРАХОВЕ

1. Според формата на частиците:

Равноосни (имат приблизително еднакви размери по три оси);

Влакнести (дължината на частиците е много по-голяма от ширината и дебелината);

Плосък (дължината и ширината са много по-големи от дебелината).

2. Според взаимодействието между частиците:

Свързващо диспергирани (частиците са свързани една с друга, т.е. системата има някаква структура);

Свободно диспергирани (устойчивостта на срязване се дължи само на триенето между частиците).

3. Класификация по размер на частиците на дисперсната фаза:

Пясък (2≤10 -5 ≤ d ≤ 2∙10 -3) m;

Прах (2∙10 -6 ≤ d ≤ 2∙10 -5) m;

Прах (d< 2∙10 -6) м.

МЕТОДИ ЗА ПОЛУЧАВАНЕ НА ПРАХОВЕ

Праховете, както всяка друга дисперсна система, могат да бъдат получени по две групи методи:

От страна на грубите системи - чрез дисперсионни методи;

От страна на истинските разтвори - чрез кондензационни методи.

Изборът на метод зависи от естеството на материала, предназначението на праха и икономически фактори.

ДИСПЕРСИОННИ МЕТОДИ

Суровините се раздробяват в валцови, топкови, вибрационни или колоидни мелници, последвано от разделяне на фракции, тъй като в резултат на смилането се получават полидисперсни прахове (например брашно от същия тип може да съдържа частици от 5 до 60 микрона) .

Ефективна дисперсия може да се постигне чрез смилане на много концентрирани суспензии.

За улесняване на диспергирането се използват редуктори на твърдостта, които са повърхностно активни вещества. В съответствие с правилото за изравняване на полярността, когато се адсорбират върху повърхността на земното твърдо вещество, те намаляват повърхностното напрежение, намалявайки консумацията на енергия по време на дисперсията и увеличавайки дисперсията на основната фаза.

В някои случаи материалът е предварително обработен преди дисперсия. Така титанът или танталът се нагряват във водородна атмосфера, превръщат се в хидриди, които се раздробяват и нагряват във вакуум - получават се чисти метални прахове.

При производството на люспести прахове, които се включват в бои и пиротехнически състави, се използват топкови мелници за смилане. Топките се сплескват и се овалват частиците от натрошения материал.

Прахове със сферични частици от огнеупорни метали (волфрам, молибден, ниобий) се получават в нискотемпературна плазма на дъга и високочестотен разряд. Преминавайки през плазмената зона, частиците се стопяват и придобиват сферична форма, след което се охлаждат и втвърдяват.

По време на диспергирането химичният състав на материала не се променя.

КОНДЕНЗАЦИОННИ МЕТОДИ

Тези методи могат да бъдат разделени на две групи.

Първата група методи е свързана с отлагането на частици поради коагулацията на лиофобни золове. В резултат на изпаряване на разтвора или частично заместване на разтворителя (намаляване на разтворимостта) се образува суспензия, а след нейното филтриране и изсушаване се получават прахове.

Втората група методи са свързани с химични реакции (химична кондензация). Методите на химическа кондензация могат да бъдат класифицирани въз основа на вида на използваната реакция:

1. Обменни реакции между електролити. Например, утаена креда (прах за зъби) се получава в резултат на реакцията:

Na 2 CO 3 + CaCl 2 = CaCO 3 + 2 NaCl.

2. Окисляване на метали.

Например високо диспергираният цинков оксид, който е основният компонент на цинковата бяла, се получава чрез окисляване на цинкови пари с въздух при 300°C.

3. Окисляване на въглеводороди.

Различни видове сажди, които се използват в производството на каучук, пластмаса и печатарско мастило, се получават чрез изгаряне на газообразни или течни въглеводороди в отсъствието на кислород.

4. Редукция на метални оксиди.

Редукцията с природен газ, водород или твърди редуциращи агенти се използва за получаване на силно диспергирани метални прахове.

И много повече, без което самият живот е немислим. Цялото човешко тяло е свят от частици, които са в постоянно движение стриктно според определени правила, които се подчиняват на човешката физиология. Колоидните системи на организмите имат редица биологични свойства, които характеризират определено колоидно състояние: 2.2 Колоидна система от клетки. От гледна точка на колоидно-химичната физиология...

Оставете ги да се смесят п химически не реагира помежду си идеален газове Предполага се, че първоначалните термодинамични параметри на състоянието на всички компоненти преди смесването и условията на смесване (условията на взаимодействие с околната среда) са известни. Трябва да се намери равновесие параметри на състоянието на газовете след смесване.

Нека разгледаме два случая на смесване, като за простота приемем, че този процес се случва без топлообмен с околната среда .

2.1. Смесване при W=конст

В този случай условията на смесване са такива, че обемът на получената смес У cm е равна на сумата от първоначалните обеми на компонентите на сместа W H i:

(Да не се бърка W H iс частични обеми W i, разгледано в параграф 1.4.3.)

Да обозначим:

P H i– начално налягане азгаз;

T H i,t H i– начална температура аз-ти газ съответно при 0 ДОили 0 СЪС.

защото цялата система от пгазове при смесване при условия W=констне извършва външна работа, тогава в съответствие с първия закон на термодинамиката за този случай () можем да напишем:

Тук: U cm – вътрешна енергия на теглото на смес от газове мсм килограми

с температура Т 0 К;

U H i- вътрешна енергия азта газова маса m iкилограми

с начална температура T H i .

Нека въведем следната нотация:

u cm – специфична вътрешна енергия на смес от газове при температура Т 0 К;

u H i –специфична вътрешна енергия аз-ти газ с начална температура T H i .

Тогава уравнение (2.1.1) приема следния вид:

(2.1.2)

Както е известно, за идеален газ du=C v dT, откъдето, когато се брои вътрешната енергия от 0 0 Кможе да се напише:

Тук: - средно в диапазона 0 Т 0 Кмасов изохоричен топлинен капацитет на смес от газове;

Среден в диапазона 0 T H i 0 Kмасов изохоричен топлинен капацитет азта газ.

След заместване на (2.1.3) в (2.1.2) получаваме:

Но в съответствие с параграф 1.4.10, истинският масов топлинен капацитет на смес от газове се изразява чрез масовите фракции на компонентите g iи техните истински топлинни мощности, както следва:

По същия начин, средната стойност в диапазона 0 Т 0 КМасовият изохоричен топлинен капацитет на смес от газове се определя като:

Замествайки този израз в лявата страна на уравнение (2.1.4), получаваме:

от където (2.1.5)

защото от уравнението на състоянието, след това след заместване m iв уравнение (2.1.5) накрая получаваме формулата за температурата на сместа пгазове:

Както е известно, следователно формула (2.1.6) може да бъде записана в следния вид:

(Трябва да се припомни, че продуктът е средната стойност в диапазона 0- T H i 0 Kкътник изохорен топлинен капацитет азти газ.)

В справочната литература за диапазона често се дават емпирични зависимости на топлинния капацитет от температурата 0 t 0 C .

След заместване на (2.1.8) и (2.1.9) в уравнение (2.1.2) получаваме:

Замяна m iнеговата стойност, накрая получаваме формулата за температурата на газовата смес в градуси Целзий :

Изразяване R iчрез молекулната маса получаваме друга формула:

Знаменателите на формули (2.1.6), (2.1.7), (2.1.10) и (2.1.11) съдържат средни топлинни мощности, за които температурата на сместа се използва като горна граница на осредняване ( tили Т), предстои да се определи. Поради това температурата на сместа се определя от тези формули метод на последователни приближения .

2.1.1. Специални случаи на смесване на газове по време на W=конст

Нека разгледаме няколко специални случая на формули (2.1.6), (2.1.7), (2.1.10) и (2.1.11).

1. Нека се смесват газове, за които зависимостта на адиабатния показател K iтемпературата може да бъде пренебрегната.

(Всъщност ДОнамалява с повишаване на температурата, т.к

Къде така или иначе , Аса емпирични положителни коефициенти.

За технически изчисления в диапазона от 0 до 2000 0 C можете да използвате следните формули:

а) за двуатомни газове ДО 1,40 - 0,50 10 -4 t;

б) за продукти от горенето ДО 1,35 - 0,55 10 -4 t.

От тези формули става ясно, че влиянието на температурата върху адиабатния индекс ДОстава забележим само при температури от порядъка на стотици градуси по Целзий.)

Така, ако приемем, че

тогава формула (2.1.6) ще приеме следния вид:

Формула (2.1.12) може да се използва като първо приближение за формули (2.1.6), (2.1.7), (2.1.10) и (2.1.11)

2. Нека се смесват газове, чиито моларни изохорични топлинни капацитети са еднакви и зависимостта на тези топлинни капацитети от температурата може да се пренебрегне, т.е.:

Тогава уравнение (2.1.7) приема много проста форма:

Ако газовете имат еднакъв моларен изохоричен топлинен капацитет, тогава в съответствие с уравнението на Майер

Моларните изобарни топлинни мощности трябва да са равни помежду си и следователно адиабатните показатели трябва да са равни, т.е.

При това условие уравнението (2.1.12) се превръща в (2.1.13).

2.1.2. Налягане след смесване на газове при W=конст

Налягането, установено след смесване на газовете, може да се определи или по формулите на параграф 1.4.2, или от условието:

Р cm У cm = м cm Р cm Т= м cm Т.