가스 혼합물의 개념은 Dalton의 법칙입니다. 가스 혼합물에 대한 돌턴의 법칙: 공식화, 문제 해결을 위한 사용 예. Dalton의 법칙에 대한 진술

Dalton의 법칙에 대한 설명

가스 혼합물의 전체 압력에 관한 법칙

압력혼합물 화학적으로상호작용하지 않음 이상기체합계와 동일 부분압력.

(\displaystyle P=\sum _(i=1)^(n)(p_(i))=p_(1)+p_(2)+\cdots +p_(n))

가스 혼합물 성분의 용해도에 관한 법칙

일정하게 온도 용해도주어진 액체에서 액체 위에 위치한 가스 혼합물의 각 구성 요소는 부분 압력에 비례합니다.

(\displaystyle \m_(i)=(\frac (p_(i))(P)))

적용 한계

Dalton의 법칙은 모두 이상 기체에 대해 엄격하게 만족됩니다. 을 위한 실제 가스이러한 법칙은 용해도가 낮고 거동이 이상 기체의 거동에 가깝다면 적용 가능합니다.

질량부피와 몰분율이라는 용어를 설명하세요.

용액의 전체 질량에 대한 용질의 질량의 비율을 용질의 질량 분율이라고 합니다.

부피 분율(때때로 체적 부분)는 전체 혼합물의 부피에 대한 혼합물의 물질 부피의 비율과 동일한 무 차원 수량입니다. 문자 ψ로 표시됩니다.

몰분율

무차원 물리적 농도를 나타내는 값이며 혼합물의 총량에 대한 성분의 양의 비율과 같습니다. ppm은 백분의 일(퍼센트), 천분의 일(ppm), 백만분의 1과 같이 단위의 분수로 표시되며 이에 따라 지정됩니다. %, 오오, 백만 -1 .

에너지 변환의 등가 원리

동등성의 원리는 다음과 같이 공식화될 수 있다. 주어진 폐쇄계의 상태에 동일한 변화를 일으킬 수 있는 양으로 다양한 유형의 에너지를 섭취하면 두 에너지는 동일합니다.
    등가 원리의 일반화는 열역학 제1법칙(에너지 보존 법칙)으로 이어집니다. 고립된 계에서는 모든 종류의 에너지의 합은 일정하지만, 서로 다른 형태의 에너지는 서로 변환될 수 있다고 명시되어 있습니다. 에너지 보존 법칙은 주어진 계에서 발견할 수 있는 모든 형태의 에너지를 포괄합니다. 클라우지우스(Clausius)의 정의에 따르면 시스템이 보유하는 다양한 유형의 에너지의 합을 내부 에너지라고 합니다. 따라서 물질의 내부 에너지는 원자 또는 분자의 운동 에너지, 위치 에너지, 전기장 및 자기장의 에너지 등과 같은 다양한 에너지의 합입니다.

5. 카르노의 정리

가역적 직접 카르노 사이클의 테르미니안 효율에 대한 공식을 간략하게 분석해 보겠습니다.

이 평등으로부터 다음과 같습니다.

1) 열효율은 뜨겁고 차가운 소스의 온도에만 의존합니다.

2) h t(카르노 사이클의 경우) 온천(71)의 온도가 높을수록 차가운 온천(72)의 온도는 낮아집니다.

3) 카르노 사이클에서는 열효율이 1보다 작아야 합니다. 왜냐하면 h t= 1은 T 2 / T 1 = 0, T 1 = 0 또는 T 2 = 0(또는 T 2 = -273.15oC)인 경우에만 가능합니다. 실제 열기관의 저온원 온도 72는 일반적으로 온도 T 2 = 260 – 300입니다. 케이(환경). 증기 발전소의 용광로의 히터 온도는 약 2000K이고 내연 기관에서는 약 2500K입니다. 왜냐하면 이러한 엔진의 피스톤 실린더 벽이 냉각되고 연소 생성물이 작동 물질이 되기 때문입니다. 이는 사이클 동안 가스에 공급된 모든 열이 유용한 일로 완전히 전환될 수 없다는 동일한 진술을 의미합니다. 이러한 전환에는 필연적으로 열의 일부 손실이 수반되어야 합니다(냉각원에 의해 흡수됨).

4) 카르노 사이클에서 T의 경우 열효율은 0입니다. 1 =티 2 . 따라서 계 내에서 열평형이 유지된다면, 즉 계 내 모든 물체의 온도가 동일하다면 열을 유용한 일로 변환하는 것은 불가능합니다. 카르노 사이클(직접)의 경우 다음이 참입니다. h t= 1 – T 2 / T 1 = 1 – 1 = T 1에서 0 = ? t = T 2 (두 소스의 온도가 동일한 경우);

5) 열효율? t는 가역적 카르노 사이클(순환 과정)을 나타냅니다. 모든 실제 프로세스는 되돌릴 수 없습니다. 이는 열 전달, 마찰 등으로 인한 에너지 손실로 설명됩니다. 따라서 실제 카르노 사이클(비가역적)의 열효율은 항상 1 – T 값보다 작습니다. 2 /티 1 . 이 주기의 주요 특징은 온도가 주어지면 이상 기체와 일반 실제 기체 모두에 대해 동일하다는 것입니다. (티 1 , 티 2) 소스. 이 발언이 핵심이다 카르노의 정리,"모든 가역 사이클의 열 엔진에서 열 효율은 사이클의 특성이나 물질 유형(작동 유체)에 따라 달라지지 않습니다." 히터(열 전달체)와 냉장고(열 전달체)의 온도 비율에 의해서만 결정됩니다. 즉, 열기관에서는 각 가역 사이클에 대해 열효율이 가역 카르노 사이클에 대해 정의된 것과 동일한 공식을 사용하여 계산됩니다.

단일 스테이지 압축기

단일 단계 압축기는 고압을 얻는 데 적합하지 않으므로 10 - 12 sip 이하의 압축 공기를 얻는 데 사용됩니다. 또한, 압축압력이 높으면 온도가 상승하여 윤활상태가 악화됩니다.

단일 단계 압축기는 가스를 6~7atm을 거의 초과하지 않는 압력으로 압축하는 데 사용됩니다. 더 높은 압력은 다음과 같은 이유로 다단계 압축기에서만 달성될 수 있습니다.

가스터빈 장치의 사이클, 다이어그램, 효율 기간

가스 터빈의 작동 유체는 액체 또는 기체 연료의 연소 생성물입니다.

그림 7.6은 일정한 압력에서 연료를 연소시키는 가장 간단한 가스 터빈 설치 다이어그램을 보여줍니다. 연료 펌프 5와 압축기 4는 노즐 6과 7을 통해 연료와 공기를 연소실 1로 공급합니다. 연소실에서 연소 생성물은 결합 노즐 2로 이동하여 팽창하여 가스 터빈 3의 블레이드로 들어갑니다.

그림 7.7과 그림 7.8은 PV 및 TS 다이어그램에서 가스 터빈 플랜트의 이상적인 사이클을 보여줍니다.

1-2 - 압력 P 2에 대한 단열 압축;

2-3 – 일정한 압력 P 2 (연료 연소)에서 열 공급 q 1;

3-4 – 초기 압력 P1까지 단열 팽창;

4-1 – 일정한 압력 P 1에서 작동 유체 냉각 (열 제거 q 2);

사이클의 특징은 다음과 같습니다.

증가 정도압력 - ℓ = P 2 / P 1;

등압 팽창 정도-  = 나름 3 / 2 .

터빈 작동:

lt = h3 – h4. (7.10)

압축기 작동:

ln = h2 – h1. (7.11)

가스 터빈의 유용한 일은 터빈과 압축기의 일의 차이와 같습니다.

L GTU = lt – lc(7.12)

열효율 GTU주기의 형식은 다음과 같습니다.

 t = 1 – 1/ ℓ (-1)/ . (7.13)

가스 터빈, 압축기 및 설치(GTU)의 이론적 출력:

N t = l t D/3600 = (h 3 – h 4) D/3600 , (7.14)

N k = l k D/3600 = (h 2 – h 1) D/3600 , (7.15)

N 가스터빈 유닛 = l 가스터빈 유닛 ·D/3600 = [(h 3 – h 4) (h 2 – h 1) ]·D/3600. (7.16)

가스 터빈 플랜트의 실제 사이클은 터빈과 압축기의 마찰 및 와류 형성으로 인한 손실이 존재한다는 점에서 이론적인 사이클과 다릅니다. 가스 터빈 장치의 효율을 높이는 효과적인 방법은 열 회수, 작동 유체의 단계적 압축 및 팽창 등입니다.

9. 증기터빈유닛(STU) 구성도
N

그리고 그림. 9.8, 9.9, 9.10은 증기 터빈 장치 (STU)의 다이어그램과 가역 사이클을 보여줍니다. p-v-그리고 쯧쯧-다이어그램(랭킨 사이클).

명칭: PC – 증기 보일러; PP – 증기 과열기; ET - 증기 보일러의 스크린(증발) 파이프; VE – 물 절약 장치; T – 증기 터빈; K - 수냉식 콘덴서; N – 펌프;
EG - 전류 발생기(소비자). 다이어그램의 숫자
로 표시되는 가역 사이클의 노드 포인트에 해당합니다.
다섯 p-v-그리고 쯧쯧-차트

증기 보일러에서 물과 수증기에 공급되는 열(공정: 3-4 - 물을 끓일 때까지 가열, 4-5 - 물 증발, 5-1 - 증기 과열),

터빈에서 얻은 일은 단열 팽창 과정 1-2의 외부 일입니다.

가역 사이클(사이클 영역)의 유용한 작업 p-v-그리고 쯧쯧-다이어그램)

실제 계산에서는 유체의 비압축성으로 인해 터빈의 작업에 비해 무시할 수 있는 펌프의 작업을 무시하는 것이 가능한 경우가 많습니다. 이 경우, 점 3이 점 2¢와 일치하므로 상태 3은 다이어그램(그림 9.11)에 표시되지 않습니다.

,
,	(9.11)
.	(9.12)

공식 (9.9) – (9.12) 분석에 따르면 열 효율은 세 가지 매개변수( 피 1 , 티 1 , 피 2) 압력이 증가함에 따라 증가합니다. 피 1 증기 보일러에서 증기 과열 온도가 증가함에 따라 티 1 및 압력 감소 피커패시터에 2개.

현대의 강력한 증기 터빈 플랜트에서는 증기 매개변수가 사용됩니다. 피 1 = 235...240바, 티 1 = 535...565oC, 피 2 = 0.03...0.05bar
(TS= 25...35oC). 더 높은 설정으로 업그레이드 피 1과 티 1은 값 비싼 고 합금강이 필요하기 때문에 야금 개발 수준에 따라 결정됩니다. 더 낮은 압력 사용 피 2는 응축기를 냉각하는 물의 온도에 의해 제한되며 여름에는 18...20oC입니다.

안에 증기 터빈 발전소는 카르노 사이클을 구현할 수 있습니다 에이-4-5-비(그림 9.12): 4-5 – 증발; 5- 비– 터빈의 증기 팽창; 비-에 -불완전한 증기 응축; 에이-4 – 압축기의 습증기 압축.

실제로 이 사이클은 실제 사이클에서는 압축기 구동의 손실로 인해 터빈에서 생성된 대부분의 전력이 소비되기 때문에 주로 수행되지 않습니다. 증기를 완전히 응축시킨 후 펌프를 사용하여 수압을 높이는 것이 더 경제적입니다. 피 2~ 피 1개는 진행 중입니다. 2¢-3. 또한, 터빈 내 건조포화증기의 팽창과정(5- 비)은 팽창 과정에서 건조도의 현저한 감소, 즉 증기의 수분 함량 증가로 인해 큰 마찰 손실과 관련이 있습니다. 따라서 증기 터빈 설비에서는 증기 보일러의 과열기 파이프에 증기 과열이 사용됩니다. 이 경우, 팽창 과정 1-2는 과열 증기 영역으로 이동하고, 터빈의 흐름 부분에 증기가 흐르는 동안 마찰 손실이 감소됩니다.

9 .3.2. 효율성 시스템
직업훈련학교의 효율성을 평가한다. PTU의 열 균형

그림에서. 그림 9.13은 실제 랭킨 사이클 1-2를 보여줍니다. 디-2¢(펌프 작업 비용을 고려하지 않음):

1-2디– 터빈 내 증기 팽창의 비가역적 단열 과정( 에스 2디 > 에스 1);

1-2 – 가역적인 단열팽창과정( 에스 2 = 에스 1).

열효율가역 사이클 1-2-2¢의 열역학적 완벽성을 특징으로 합니다.

어디 아니요 = 내가 G– 내부 전력(실제 사이클의 전력).

증기 보일러의 열 손실(연료의 화학적 및 기계적 연소 부족, 환경과의 열 교환, 배기 가스 등으로 인한)은 다음과 같은 특징이 있습니다. 증기 보일러 효율

어디 네 = 다리– 유효 출력(터빈 샤프트의) 난- 효율적인 작업.

에너지 소비자를 고려하지 않고 PTU의 모든 손실은 다음과 같은 특징이 있습니다. 효율적인 효율성

어디 엘음, N음 = 내가음 . G– 각각 전기 작업과 전력.

전기 에너지를 생성하는 증기 터빈 발전소의 모든 손실이 고려됩니다. 전기 효율

,	(9.19)
.

직업학교를 위한 랭킨사이클

응축기 내 습증기의 열 제거는 모든 증기가 완전히 응축될 때까지 수행되어야 합니다. 이 경우 압력 p2에서 압력 p1로 압축되는 것은 저밀도 습증기가 아니라 물입니다. 보일러에 물을 공급하기 위해 급수펌프가 사용되며, 크기가 작고 효율이 높습니다. 이러한 순환은 스코틀랜드의 물리학자이자 엔지니어인 W. Rankine이 1950년대에 제안했습니다. 랭킨 사이클에서는 과열 증기를 사용할 수 있어 열 공급의 평균 적분 온도를 높여 사이클 효율을 높일 수 있습니다.

터빈 3에서는 열이 일로 변환됩니다. 배기 증기는 열의 일부를 냉장고(4)의 냉각수로 방출하고 펌프(5)를 통해 보일러로 다시 공급됩니다. 증기 보일러 1에서는 용광로에서 연소되는 연료의 열로 인해 증기 과열기 2에서 증기 형성 과정이 발생하여 필요한 증기 매개 변수가 달성됩니다.

압력 p1 = const의 보일러에서 공정 4-5 - 가열 및 5-6 - 물 증발이 발생합니다.

공정 6-1 – 과열기의 증기를 T1까지 과열시킵니다. 따라서 과열기 출구에서 증기의 매개변수는 p1, T1, h1입니다. 보일러에서 터빈까지 p1 = const라고 가정합니다.

1-2 – 압력 p2에 대한 터빈 내 증기의 단열 팽창 터빈 이후의 매개변수 p2 T2 h2

2-3 – 등압 증기 응축. 결과는 h¢2 T¢2 매개변수를 갖는 물이 됩니다. 응축수는 공급 펌프에서 p2에서 p1로 단열 압축된 후 보일러로 유입됩니다.

3-4 – 펌프에 의한 물의 단열 압축.

바이너리 사이클

고려된 사이클을 기반으로 가장 편리한 작동 유체의 특성에 대한 요구 사항을 공식화할 수 있습니다.

작동 유체는 더 높은 사이클 충전율을 제공해야 합니다. 이를 위해 작동 유체는 액체 상태에서 더 낮은 등압 열용량을 가져야 하며 더 높은 임계 매개변수를 가져야 합니다.

작동 유체의 특성은 너무 높지 않은 증기 압력에서 충분히 높은 사이클 충전율의 상위 온도가 보장되도록 해야 합니다. 고압으로 인해 설치가 더 어려워지고,

작동 유체는 저렴하고 무독성이어야 하며 구조 재료에 공격적이어야 합니다.

현재 이러한 요구 사항을 충족하는 작동 유체가 없기 때문에 두 작동 유체의 조합을 사용하여 이 작동 유체가 가장 큰 장점이 있는 온도 범위에서 각 작동 유체를 사용하여 사이클을 수행하는 것이 가능합니다. 이런 종류의 순환을 이진 순환이라고 합니다.

복합화력발전소의 사이클

증기-가스 사이클은 연소 생성물과 수증기라는 두 가지 작동 유체를 사용하는 이진 사이클입니다. 가스 중

사이클, 터빈 입구의 가스 온도는 900...1000°C이고 출구의 가스 온도는 350°C 이상입니다. 증기발전소에서 과열증기의 온도는 650°C에 도달하지만 응축기의 물 온도는 30°C에 불과합니다. 따라서, 바이너리 사이클에서는 각각의 개별 사이클보다 훨씬 더 큰 온도차를 실현할 수 있어 사이클의 열효율을 높일 수 있다.

복합화력발전소- 전기를 생산하는 데 사용되는 발전소. 효율성이 향상된다는 점에서 증기 발전 및 가스 터빈 플랜트와 다릅니다.

PSU의 장점:

복합화력발전소는 50% 이상의 전기효율을 달성할 수 있습니다. 비교를 위해 별도로 운영되는 증기 발전소의 경우 효율성은 일반적으로 33-45% 범위이고, 가스 터빈 발전소의 경우 28-42% 범위입니다.

설치 용량 단위당 비용이 저렴함

복합화력발전소는 증기발전소에 비해 발전량 단위당 물을 훨씬 적게 소비합니다.

1- 짧은 공사기간(9~12개월)

2- 철도나 해상 운송을 통해 지속적인 연료 공급이 필요하지 않습니다.

3- 컴팩트한 크기로 소비자(공장 또는 도시 내)에서 직접 건설이 가능하므로 전력선 및 전기 운송 비용이 절감됩니다. 에너지

4- 증기 터빈 플랜트에 비해 환경 친화적입니다.

PSU의 단점:

5- 장비의 낮은 단위 전력(단위당 160-972.1MW), 현대 화력 발전소의 단위 전력은 최대 1200MW이고 원자력 발전소의 단위 용량은 최대 1200MW이며 원자력 발전소는 최대 1200-1600MW의 단위 용량.

연료 연소에 사용되는 공기를 필터링해야 할 필요성.

이상적인 증기-가스 사이클은 열을 공급하고 제거하는 동안 작동 유체의 온도가 일정하고 해당 열원의 온도와 동일한 사이클입니다.

가스 사이클 1-2-3-6-1에서 등온 열 공급의 실제 구현은 다단계의 결과로 수행될 수 있습니다.

증기 사이클 3-4-5-6-3의 열 공급과 등온 열 제거는 수증기 응축 과정(과정 4-5)에서 수행될 수 있다. 열은 열 교환기에서 연소 생성물의 수증기로 전달됩니다. 이 방식의 가스 사이클은 열려 있고(연소 생성물이 대기로 제거됨) 증기 사이클은 닫혀 있습니다.

폐쇄 사이클의 작동 유체는 물뿐만 아니라 가스 사이클의 열을 활용하는 이산화탄소 또는 기타 물질일 수도 있습니다.

가스는 또한 p = const(Ts 다이어그램에서 영역 72367)로 열을 공급하는 가스 터빈 단위 사이클의 형태로 수행됩니다.

가스와 증기 사이클은 가스-증기 사이클로 결합될 수 있습니다(이러한 사이클의 작동 유체는 연소 생성물과 수증기로 구성된 증기-가스 혼합물입니다). 복합 사이클 플랜트에서 터빈 앞에 물을 주입하면 가스 온도가 감소하고 동시에 작동 유체의 엔탈피가 증가합니다. 왜냐하면 물의 특정 엔탈피가 그보다 크기 때문입니다. 연소 생성물의. 이러한주기는 학자 S.A. Khristianovich가 제안했습니다.

복합 사이클 가스 플랜트에는 두 가지 주요 계획이 있습니다. 첫 번째 설치 유형에서는 연소 가스와 수증기가 서로 혼합된 다음 터빈으로 들어갑니다.

두 번째 유형에서는 작동 유체가 각각 개별적으로 설비의 가스 및 증기 부분으로 향합니다.

연소 생성물과 수증기가 별도로 흐르는 복합 사이클 플랜트를 생각해 봅시다.

이 설비에서 공기는 압축기에서 압축된 후 일정한 압력에서 가스 또는 액체 연료로 작동하는 고압 증기 발생기에 공급됩니다. 연소 생성물의 열은 과열기에서 증기 형성 및 증기 과열에 부분적으로 소비됩니다. 온도가 낮아진 연소생성물은 가스터빈으로 보내진 후 가스온수기로 보내져 증기발생기로 보내진 급수를 가열합니다.

이론적 주기에서 두 작동 유체가 받는 특정 열량

qi = m(hy - h4") + (h - h).

증기-가스 사이클의 열효율은 다음과 같습니다.

r]t = (h l - h 2 ) + 음(안녕하세요 - 시간 2") -(시간 4 - h 3)-(h 4" -시간 3") m(hy - h^)+ (hi - h$)

효율적인 복합사이클 플랜트는 가스 터빈의 배기가스를 증기 발생기로 배출하는 플랜트입니다. 효율성은 0.45에 도달할 수 있습니다.

20) 냉동 장치의 4주기.

주변 온도보다 낮은 온도로 신체를 냉각하는 것은 역열 사이클로 작동하는 냉동 장치를 사용하여 수행됩니다.

역주기는 압축 일이 팽창 일을 초과하고 공급된 일로 인해 열이 하부 소스에서 상부 소스로 전달되는 사이클입니다.

q2를 차가운 근원에서 취한 열이라고 하자. q\ - 온천에 열이 방출됩니다.

Lc =q 1 -q 2 - 작업은 주기로 제공됩니다.

냉동장치에는 작동유체를 압축하는 장치(압축기 또는 펌프)와 작동유체의 팽창이 일어나는 장치(작동유체라 함)가 포함된다. 냉각제); 작동 유체의 팽창은 유용한 작업(피스톤 기계 또는 터보 기계에서)을 수행하면서 발생할 수 있으며 유용한 작업은 수행하지 않을 수 있습니다. (조절을 통해) 근본적으로 되돌릴 수 없습니다.

공기냉동사이클(로렌츠 사이클)

공기 냉동 장치는 실제로 사용되는 최초의 냉동 장치 유형 중 하나였습니다.

피스톤 압축기를 사용하는 압축기는 19세기 후반에 흔했습니다. 현재 터보 압축기 및 재생 장치를 갖춘 설비가 널리 사용되고 있으며 이로 인해 공기 냉각 장치의 효율성이 향상되고 적용 범위가 확대됩니다. [ 1 ]

공기 냉동 장치많은 불편을 겪어 최근에는 사용이 중단되었습니다. 대신 암모니아, 이산화탄소, 이산화황, 프레온 등 저비점 액체를 작동 유체로 사용하는 냉동 장치가 널리 보급되고 있습니다.

냉간 생산 설비의 주요 요소(그림 14.1)는 압축기입니다. 1 및 확장기 3 . 그 외에도 두 개의 열교환기가 있는데 그 중 하나는 냉장고입니다. 4 공기는 냉각 된 용기에서 열을 받고 두 번째는 냉장고에서 열을받습니다. 2 환경이나 냉장고의 물에 열을 방출합니다.

냉매(공기)는 압력에 의해 팽창기 1에서 팽창합니다. p1압력까지 P2, 확장기가 외부 소비자에게 제공한 작업을 수행합니다. 온도에 따른 팽창기 내 단열 팽창 과정의 결과로 공기 냉각됨

T1온도 T2로 냉각된 부피 2로 들어가고, 여기에서 열이 소모됩니다. 냉각된 공간에서 공기로의 열 전달 과정은 일정한 기압(p = const)에서 발생합니다. 열 제거

냉각 체적은 전체 등압 열 제거 과정 중 공기 온도가 냉각 체적의 온도보다 낮은 경우에만 가능합니다. 원칙적으로 냉각 체적 T3 출구의 공기 온도는 냉각체의 온도와 같을 수 있지만 실제로는 항상 이 온도보다 약간 낮습니다. 냉각된 공간을 떠난 후 공기는 압축기 3으로 보내지며, 여기서 압력은 압력에 따라 증가합니다. 아르 자형 2 ~ 압력 아르 자형 1 (동시에 공기 온도가 T3에서 T4로 증가합니다). 압축기에서 압축된 공기는 냉각기로 유입됩니다.

6- 쿨러는 쿨러를 순환하는 냉각수에 열이 전달되어 공기 온도가 감소하는 표면형 열교환기입니다. 원칙적으로 쿨러에서 나가는 공기의 온도는 티 1은 임의로 냉각수 온도에 가깝게 만들 수 있지만 실제로는 공기 온도가 항상 냉각수 온도보다 약간 높습니다. 냉각기의 과정은 일정한 기압에서 발생합니다 ( 파이= const).

원자력 발전소 사이클

화석연료를 사용하는 화력발전소는 과열 증기 사이클, 그리고 열 중성자 원자로(RTN)를 갖춘 원자력 발전소 – 포화 증기 사이클. 이는 RTN이 지르코늄 기반 합금을 코어의 주요 구조 재료로 사용하기 때문입니다. 다양한 등급의 강철에 비해 유해한 중성자 흡수를 줄일 수 있지만 340-350oC 이하의 온도를 견딜 수 있습니다. 이는 수증기의 임계 온도인 약 374oC보다 낮습니다. 그리고 아임계 매개변수에서 포화 증기 사이클의 효율은 과열 증기 사이클 쌍의 효율보다 더 큽니다(그림 7).

티,에게

쌀. 7. 미임계 초기 증기 매개변수에서 포화(실선) 및 과열(점선) 증기에 대한 랭킨 사이클

초기 증기 매개변수 - 이게 그의 압력이야 피 o 및 온도 티 o 터빈 입구에서. 포화 증기 사이클의 경우 포화 압력이 작동 유체의 온도를 고유하게 결정하므로 초기 압력만 선택할 수 있습니다.

초기 증기 매개변수를 늘리는 것은 사이클의 열 효율을 높이는 주요 방법 중 하나입니다.

금속의 신뢰성에 따라 가정된 초기 온도가 높을수록 압력은 낮아져야 합니다. 쌍을 이루는 값 피아 그리고 티 o 동일한 강도의 전력 장비를 제공하는 장비라고 합니다. 동일한 강도의 초기 매개변수 작동유체.q (π *) =1, π *<π≤1 убывает до 큐(1) = 0.

노즐에서 나오는 가스 유량 감소가 배압비에 미치는 영향을 고려해 보겠습니다. 피 n ~ 탱크 압력 피 0 – πn = 피 N/ 피 0 .

……유출 속도가……증가함에 따라 압력이 감소합니다… 에이, 노즐에서 흐르는 제트 방향으로 전파되어 이 노즐의 출구 부분에 도달합니다. 따라서 for .........와 .....on ....의 의존성은 ...에 대한 공식 (10.2)로 설명됩니다.

배압이 더 감소하면 제트 반대 방향으로 전파되는 절대 속도의 구성 요소가 0으로 바뀌기 때문에 이 교란은 더 이상 노즐의 출구 부분에 도달할 수 없습니다. 이 압력 교란은 말하자면 가스의 역류에 의해 제거될 것입니다. 이는 흐름의 "차단" 또는 흐름 위기라는 독특한 현상으로 이어집니다. 지정된 범위의 압력 변화는 유출 매개변수에 영향을 미치지 않습니다. 따라서 이 경우에는 ...at ....의 의존성 그래프의 일부는 식 (10.2)에 해당하는 점선 곡선이 아닌 수평 직선 ....의 세그먼트로 표시됩니다.

보일러 내 가스 상태의 주어진 매개변수에 대해 흐르는 가스의 가능한 최대 질량 유량은 다음 식(9.4)에 의해 결정됩니다.

(10.3)

배압 범위 0에서 구현됩니다.<피 n ≤ 피 * (0<π н ≤π *).

평등이 유지될 때

, (10.4)

어느 큐=에서 큐(π n)은 π in =π n인 식 (10.2)에 의해 결정됩니다.

임계 속도임계 압력(PK)과 같거나 작은 압력에서 채널 출구 부분의 가스 속도라고 합니다.

w K = Ö 2(g/(g + 1)) P 1 x 1

이상 기체가 유출되는 동안 임계 속도는 초기 매개변수와 그 특성에만 의존하며 임계 매개변수에서 가스의 음속(a)과 같습니다.

w K = a = Ö g P K x K

Laval 복합 노즐은 큰 압력 강하를 활용하고 임계 속도 또는 음속을 초과하는 유속을 생성하도록 설계되었습니다. Laval 노즐은 짧은 테이퍼링 부분과 확장되는 원추형 노즐로 구성됩니다(그림 5.1). 실험에 따르면 확장 부분의 원뿔 각도는  = 8-12o와 같아야 합니다. 큰 각도에서는 제트가 채널 벽에서 분리되는 것이 관찰됩니다.

이상기체의 유량과 2차 유량은 식 (5.7)과 (5.9)에 의해 결정됩니다.
노즐 확장 부분의 길이는 다음 방정식으로 결정할 수 있습니다.

내가 = (D – d) / 2 tan(/2) , (5.13)

여기서:  - 노즐 테이퍼 각도;
D - 출구 직경;
d는 최소 단면의 노즐 직경입니다.

질문

라발 노즐- 통과하는 가스 흐름을 초음속으로 가속하는 특수 프로파일의 가스 채널. 일부 유형의 증기 터빈에 널리 사용되며 현대 로켓 엔진 및 초음속 제트 항공기 엔진의 중요한 부분입니다.

노즐은 중앙이 좁아진 채널입니다. 가장 단순한 경우, 이러한 노즐은 좁은 끝부분으로 연결된 한 쌍의 잘린 원뿔로 구성될 수 있습니다.

노즐 앞의 전체 가스 압력이 노즐 p의 좁은 부분에서 가스가 들어가는 매체의 압력보다 큰 임계 압력을 얻기에 충분한 경우 라발 노즐을 사용하는 것이 좋습니다. 흐름, 즉 p rnar 때. p rka ( 초임계라고 불리는 모드; p r r i 및 r r에는 각각 임계 및 아임계 체제가 있습니다.

라발 노즐을 사용하면 증가된 증기 속도를 얻을 수 있으므로 분무 품질이 향상되고 증기 소비가 줄어듭니다. 다닐린 노즐에서는 일정량의 공기가 연료유 공급 채널로 유입되고, 증기 제트의 분사 작용으로 인해 연료유와 함께 흡입됩니다. 어떤 사람들은 이 공기가 연소 과정을 크게 개선한다고 믿습니다.

사용되는 1차 자연 에너지의 유형과 방출되는 유형에 따라 화력 발전소를 분류합니다. 주 지역 발전소의 디코딩. 해당 지역의 발전소 유형의 예.

사용되는 1차 자연에너지 유형별 화력 발전소에는 다음과 같은 유형이 있습니다.

화력 발전소 화석 연료(석탄, 연료유, 천연가스, 오일 셰일 등); 그러한 발전소를 화력 발전소라고 부릅니다 (단어의 좁은 의미에서). 화석 연료를 사용하는 화력 발전소의 주요 유형은 미분탄, 가스 및 석유 화력 발전소입니다. 미분탄 발전소의 경우 가스는 백업 연료가 될 수 있습니다.

화력 발전소 핵연료를 사용하는, 즉. 원자력 발전소(NPP);

이를 이용한 화력발전소 비전통적이고 재생 가능한 에너지원(NRES), 특히 직접적인 태양 복사 에너지. 거의 모든 유형의 1차 자연 에너지의 주요 원천은 태양이라는 점에 유의하십시오. 예를 들어, 석탄은 유기물, 주로 식물로부터 지각에 형성되었으며 태양 에너지로 인해 성장이 발생합니다. 바다 조수의 원인은 지구 주위의 달과 태양 주위의 달의 회전입니다. 강의 흐름은 태양 에너지로 인해 큰 저수지 표면에서 물이 증발하고 그에 따른 비와 눈 형태의 강수량으로 인해 발생합니다.

돌턴의 법칙

돌턴의 법칙

현대 사회에서 전자 기술은 비약적으로 발전하고 있습니다. 매일 새로운 것이 나타나고 이는 기존 모델의 작은 개선일 뿐만 아니라 성능을 크게 향상시킬 수 있는 혁신적인 기술을 사용한 결과이기도 합니다.

악기 제조 산업은 전자 기술에 뒤처지지 않습니다. 결국 새로운 장치를 개발하고 시장에 출시하려면 설계 및 개발 단계와 생산 단계 모두에서 철저한 테스트를 거쳐야 합니다. 새로운 측정 장비와 새로운 측정 방법이 등장하고 그에 따라 새로운 용어와 개념도 생겨나고 있습니다.

이 섹션은 이해하기 어려운 약어, 약어 및 용어를 자주 접하고 그 의미를 더 잘 이해하고 싶은 사람들을 위한 것입니다.

돌턴의 법칙- 혼합 가스의 전체 압력과 용해도를 결정하는 두 가지 물리 법칙. 19세기 초 존 달튼(John Dalton)이 공식화했습니다.

법률 제정

가스 혼합물의 전체 압력에 관한 법칙

화학적으로 상호작용하지 않는 이상기체 혼합물의 압력은 부분압력의 합과 같습니다.

가스 혼합물 성분의 용해도에 관한 법칙

일정한 온도에서 액체 위에 위치한 가스 혼합물의 각 구성 요소의 주어진 액체에서의 용해도는 부분압에 비례합니다.

적용 한계

Dalton의 법칙은 모두 이상 기체에 대해 엄격하게 만족됩니다. 실제 가스의 경우 용해도가 낮고 거동이 이상 가스의 거동에 가깝다면 이러한 법칙이 적용됩니다.

발견의 역사

부분압력 가산의 법칙은 1801년에 공식화되었습니다. 동시에 분자 운동 이론에 기초한 올바른 이론적 정당화는 훨씬 나중에 이루어졌습니다.

가스가 여러 가스의 혼합물로 구성된 경우 Dalton의 법칙은 혼합물의 압력을 계산하는 데 도움이 됩니다.

어디 피v피 2 , ръ - 부분 압력혼합물에 포함된 가스.

부분압력그들은 가스가 단독으로 사용 가능한 전체 부피를 차지할 경우 가스가 가질 수 있는 압력을 부릅니다.

분자운동론(MKT)는 19세기에 탄생했습니다. 세 가지 조항의 관점에서 물질(주로 가스)의 구조를 제시했습니다.

• 모든 신체는 입자, 즉 원자와 분자로 구성됩니다.
• 입자는 계속해서 혼란스러운 움직임을 보입니다(열).
• 입자들은 완전 탄성 충돌을 통해 서로 상호작용합니다.

MCT는 가장 성공적인 물리 이론 중 하나가 되었으며 수많은 실험적 사실로 확인되었습니다. 원자와 분자의 혼란스러운 열 운동에 대한 명확한 실험적 확인은 다음과 같습니다. 브라운 운동.

브라운 운동 - 이 현상은 1827년 로버트 브라운(Robert Brown)에 의해 발견되었습니다. 현미경을 통해 물에 떠 있는 꽃가루의 움직임을 관찰하면서 그는 입자의 무질서한 지그재그 궤적을 보았습니다.

브라운 운동의 원인은 압력 변동으로 인해 발생하는 매질 분자의 열 운동입니다. 매질 분자의 충격으로 인해 입자가 무작위로 움직입니다. 입자의 속도는 크기와 방향이 빠르게 변합니다. 브라운 운동에 대한 완전한 이론은 나중에 Albert Einstein과 Marian Smoluchowski에 의해 제시되었습니다.

기본 MKT 방정식. 용기 벽에 가해지는 가스의 압력은 가스 분자가 용기 벽과 충돌할 때 용기 벽에 전달하는 충격에 의해 결정됩니다. 분자의 속도가 높을수록 전달하는 충격이 커질수록 벽에 더 강하게 작용합니다. 아르 자형 ~ 다섯.게다가 분자의 질량이 클수록 티, 충동이 높을수록, 아르 자형 ~ 티.분자의 농도가 높을수록 N, 충돌이 더 자주 발생하므로 아르 자형 ~ 피.압력이 공간(x, z/, z)의 모든 방향으로 균등하게 분포된다고 가정하면 최종적으로 다음과 같습니다.

한 분자의 운동에너지 E = mv / 2. 마지막 두 방정식을 서로 연결하면 다음을 얻습니다.

마지막 방정식은 다음과 같습니다. MKT의 기본 방정식.이 방정식은 이상 기체 분자의 평균 운동 에너지를 나타냅니다. (이자형)온도에 비례 티.방정식은 단원자 이상 기체에 대해 작성되었습니다. 다원자 가스의 경우 다음과 같은 형태를 취합니다.

어디 나-이미 알려진 분자의 자유도 수입니다. 평등에서

그것은 다음과 같습니다 제곱 평균 속도단원자 가스의 분자는 다음과 같습니다.

Maxwell 분포 1은 물리학의 동일한 부분에서 흔히 발견되는 확률 분포이며 MCT의 기초가 됩니다. Maxwell 분포는 가스 내 개별 분자의 특성을 설명하기 위해 전자 전달 프로세스에도 적용할 수 있습니다. 일반적으로 이 분포는 가스 내 분자의 에너지 분포를 의미하지만 속도, 운동량 및 분자 계수의 분포에도 적용될 수 있습니다. 이는 또한 많은 이산 에너지 수준에 대한 이산 분포 또는 에너지 연속체에 대한 연속 분포로 표현될 수도 있습니다.

우리는 Maxwell 분포의 한 가지 적용, 즉 가스 분자의 속도 분포만을 고려하도록 제한하겠습니다.

수학적으로 Maxwell 분포 함수(그림 4.1)는 다음과 같이 작성됩니다.

쌀. 4.1.

분포함수의 수학적 의미를 설명해 보겠습니다. Maxwell을 포함한 모든 분포 함수는 특정 양(우리의 경우 가스 분자의 속도)이 다섯)특정한 특정 값을 취합니다. Maxwell 속도 분포 함수 에프(v)가스 분자의 속도가 다음과 같을 확률을 보여줍니다. 다섯.

그림에서. 4.1 속도 분포 곡선에는 세 가지 특징점이 표시됩니다. o - 아마도분자의 속도 (확률이 가장 높으므로 이름이 지정되므로 최대값에 해당함), r> sr - 평균 속도분자 (확률은 약간 낮음) 및 g; kv - 평균 제곱속도(더 적은 확률로).

세 가지 속도 모두에 대한 수학적 표현을 정의해 보겠습니다. 최대값에 해당하는 가장 가능한 속도를 찾으려면 /( 다섯),계산이 필요하다 df/dv, 0으로 설정하고 풀자. 다섯

제임스 클러크 맥스웰(1831 - 1879) - 영국의 물리학자이자 수학자. 그는 현대 고전 전기 역학(맥스웰 방정식)의 토대를 마련하고 변위 전류와 전자기장의 개념을 물리학에 도입했으며 전자기파의 존재, 빛의 전자기적 특성을 예측했으며 가스 운동 이론의 창시자 중 하나입니다. 컬러 사진 원리의 저자.

18세기 말과 19세기 전반에 여러 나라의 과학자들은 물질의 원자 및 분자 구조에 대한 연구를 바탕으로 다양한 외부 조건에서 기체, 액체 및 고체 물질의 거동을 적극적으로 연구했습니다. 이들 과학자 중 한 명은 현재 그의 이름을 딴 영국의 혼합 가스법에 대해 이 기사에서 논의하고 있습니다.

특수 조건

가스 혼합물에 대한 Dalton의 법칙을 공식화하기 전에 개념 중 하나를 이해해야 합니다. 이 법은 그러한 물질에만 유효하기 때문에 이는 매우 중요합니다. 우리는 이상기체에 대해 이야기하고 있습니다. 이게 뭔가요?

이상 기체는 다음 요구 사항이 적용되는 기체입니다.

• 그 안에 있는 분자와 원자의 크기는 너무 작아서 부피가 0인 물질 지점으로 간주될 수 있습니다.
• 분자와 원자는 서로 상호작용하지 않습니다.

따라서 이상기체는 무작위로 움직이는 물질점의 집합체입니다. 이동 속도와 질량은 전체 혼합물의 온도를 고유하게 결정합니다. 시험 물질이 용기 벽에 가하는 압력은 온도, 용기 부피 및 분자 수와 같은 거시적 매개변수에 따라 달라집니다.

이러한 가스 모델의 경우 동등성이 유효합니다.

이는 압력(P), 온도(T), 부피(V) 및 물질의 양(n)을 결합한 것입니다. R 값은 비례 계수이며 8.314 J/(K*mol)과 같습니다.

이 공식의 놀라운 점은 분자와 원자의 화학적 성질에 따라 달라지는 단일 매개변수가 포함되어 있지 않다는 것입니다.

부분압력

이상 기체의 혼합물에 대한 돌턴의 법칙은 또 하나의 거시적 매개변수인 부분압력에 대한 지식을 전제로 합니다.

예를 들어 H 2 와 He 등 두 가지 성분으로 구성된 혼합물이 있다고 가정해 보겠습니다. 이 혼합물은 특정 부피의 용기에 들어 있으며 벽에 일정한 압력을 생성합니다. 수소 분자와 헬륨 원자는 서로 상호 작용하지 않으므로 거시적 특성을 계산할 때 두 구성 요소를 서로 독립적으로 간주할 수 있습니다.

성분의 부분압은 혼합물의 다른 성분과 독립적으로 생성되어 제공된 부피를 차지하는 압력입니다. 고려중인 예에서 우리는 H 2의 부분압과 He의 동일한 특성에 대해 이야기할 수 있습니다. 이 값은 파스칼로 표시되며 i번째 구성 요소에 대해 Pi로 표시됩니다.

가스 혼합물과 Dalton의 법칙

다양한 온도와 압력에서 수증기를 포함한 다양한 휘발성 물질을 연구한 John Dalton은 다음과 같은 결론에 도달했습니다. 어떤 비율로든 절대적으로 유사한 물질의 혼합물의 압력은 모든 구성 요소의 부분압의 합과 같습니다. 이 공식은 가스 혼합물의 압력에 대한 Dalton의 법칙이라고 하며 다음과 같이 작성됩니다.

여기서 Ptot는 혼합물의 전체 압력입니다.

이 매우 간단한 법칙은 구성 요소가 서로 화학적으로 반응하지 않는 이상 기체 혼합물에만 해당됩니다.

Dalton의 법칙의 또 다른 공식화

가스 혼합물에 대한 돌턴의 법칙은 부분압뿐만 아니라 각 성분의 몰분율로도 표현될 수 있습니다. 우리는 해당 공식을 얻습니다.

각 구성 요소는 가스 혼합물에서 다른 구성 요소와 독립적으로 동작하므로 이에 대한 상태 방정식을 작성할 수 있습니다.

이 방정식은 각 i번째 구성 요소에 대해 유효합니다. 왜냐하면 모든 구성 요소에 대해 온도 T와 부피 V가 동일하기 때문입니다. n i 값은 혼합물에서 성분 i의 몰수입니다.

이제 부분압력을 표현하고 이를 전체 혼합물의 전체 압력으로 나누면 다음과 같은 결과를 얻습니다.

Pi /P tot = n i *R*T / V / (n *R*T/V) = n i /n

여기서 n은 전체 혼합물에 포함된 물질의 총량입니다. 이는 모든 n i 를 합산하여 얻을 수 있습니다. n i /n 비율을 혼합물 내 성분 i의 몰 분율이라고 합니다. 일반적으로 기호 x i로 표시됩니다. 몰 분율 측면에서 Dalton의 법칙은 다음과 같이 작성됩니다.

종종 혼합물에 포함된 구성 요소의 원자 백분율로 표시됩니다. 예를 들어, 공기 중의 21% O 2 는 몰분율이 0.21이라는 것을 의미합니다. 즉, 공기 분자 5개마다 산소가 있다는 의미입니다.

문제를 해결하기 위해 고려된 법칙을 적용합니다.

산소와 질소의 혼합 가스는 실린더 내에서 5기압의 압력을 받는 것으로 알려져 있습니다. 10몰의 질소와 3몰의 산소가 포함되어 있다는 것을 알면 각 물질의 분압을 결정해야 합니다.

문제의 질문에 답하기 위해 먼저 물질의 총량을 구해 보겠습니다.

n = n N2 + n O2 = 10 + 3 = 13 몰

x N2 = n N2 /n = 10/13 = 0.7692

x O2 = n O2 /n = 3/13 = 0.2308

구성 요소의 몰분율을 통한 Dalton의 법칙 공식을 사용하여 실린더 내 각 가스의 부분 압력을 계산합니다.

P N2 = 5*0.7692 = 3.846 기압.

P O2 = 5*0.2308 = 1.154 기압.

얻은 수치에서 볼 수 있듯이 이러한 압력의 합은 5기압이 됩니다. 각 가스의 분압은 혼합물의 몰분율에 정비례합니다.

구성 요소가 서로 상호 작용하지 않는 가스 혼합물은 Dalton의 법칙을 사용하여 설명할 수 있습니다. 이는 구성 요소의 부분 압력과 해당 몰분율을 하나의 동일성으로 연결합니다. 이 법칙을 자세히 살펴보고 구체적인 예를 통해 이 법칙이 어떻게 사용될 수 있는지 보여드리겠습니다.

이상기체

물리학에서 돌턴의 법칙은 이상기체에만 유효한 것으로 밝혀졌습니다. 이들은 구성 입자(원자, 분자)가 서로 상호 작용하지 않는 가스입니다. 일정한 수의 분자(원자)가 포함된 이상 기체(n = const)의 경우 세 가지 거시적 매개변수(압력 P, 부피 V 및 온도 T)와 관련된 등식이 유효합니다.

P*V = n*R*T, R = 8.314 J/(K*mol)은 상수 값입니다.

여러 기압의 압력과 실온 정도의 온도에서 모든 실제 가스는 높은 정확도로 이상적인 것으로 간주될 수 있습니다. 즉, 위의 동등성이 유효합니다.

구성 요소 부분 압력

돌턴의 법칙의 본질을 이해하기 위해서는 '부분압력'의 개념을 이해할 필요가 있다.

서로 다른 가스의 분자는 서로 "느끼지" 않으므로 가스 혼합물의 각 화학 성분 i에 대해 동일성이 적용됩니다.

압력 Pi는 i번째 구성 요소에 대해 부분이라고 합니다. 즉, 부분압력은 i번째 성분만이 용기 벽에 생성하는 압력입니다. 이는 전체 압력의 일부 또는 그 부분이기 때문에 부분이라고 합니다.

돌턴의 법칙의 진술

19세기 초 영국의 과학자 존 돌턴(John Dalton)은 다양한 기체 혼합물의 거동을 연구하던 중 다음과 같은 사실을 확립했습니다. 기체 혼합물 구성 요소의 모든 분압을 합산하면 총 압력은 다음과 같습니다. 기압계, 압력계 또는 이러한 목적으로 설계된 기타 장치를 사용하여 측정할 수 있습니다. 이것이 돌턴의 법칙이다. 이를 수학적 평등의 형태로 작성해 보겠습니다.

혼합물의 구성 요소가 서로 독립적으로 압력을 생성한다는 것을 기억하면 이러한 평등이 왜 사실인지 이해할 수 있습니다.

부분압 Pi가 물질의 양 ni 성분 i에 직접적으로 비례한다는 점을 고려하면, 이는 T = const이고 V = const일 때 항상 참입니다. 그러면 우리는 또 다른 등식을 얻습니다.

수량 xi를 몰분율이라고 합니다. 이는 간단한 관계로 구성 요소의 원자 백분율 ai와 관련됩니다.

분압을 통해 성분의 몰 분율을 결정하거나 그 반대의 경우도 가능하게 하는 표현을 Dalton의 법칙이라고도 합니다.

고려된 법칙은 이상 기체의 경우뿐만 아니라 화학 반응이 없는 경우에도 유효하다는 점을 잊어서는 안됩니다. 후자는 성분과 몰 조성의 변화를 가져오며, 이는 가스 혼합물의 압력에 관한 법칙을 위반합니다.

문제 해결의 예

이 단락에서는 실제 문제를 해결하기 위해 Dalton의 법칙을 적용한 예를 고려할 것입니다.

작업 1. 건조한 공기에서 세 가지 주요 구성 요소의 부분 압력을 결정해야 합니다.

문헌을 보면 공기가 건조하기 때문에 주요 구성 요소가 질소(약 78%), 산소(약 21%) 및 비활성 기체 아르곤(약 1%)이라는 것을 알 수 있습니다. 해수면의 전체 기압이 1기압이라는 점을 고려하고 원자 백분율을 몰분율로 변환하면 각 구성 요소에 대한 부분 압력을 얻습니다.

Pi = Ptot*xiPN2 = 1 *0.78 = 0.78 atm.PO2 = 1*0.21 = 0.21 atm.PAr = 1*0.01 = 0.01 atm.

문제 2. 깨끗한 가스가 담긴 실린더가 두 개 있습니다. 첫 번째 실린더에는 온도 300K, 부피 10리터, 압력 2기압의 질소가 들어 있습니다. 두 번째 실린더에는 온도가 300K인 산소가 들어 있지만 부피는 15리터이고 압력은 1.5기압입니다. 두 실린더는 서로 연결되었습니다. 생성된 혼합물의 각 성분의 분압을 계산해야 합니다.

질소와 산소에 대한 물질의 양을 계산하여 이 문제를 해결해 봅시다. 이상기체 방정식을 사용하여 다음을 얻습니다.

PN2*VN2 = nN2*R*T =>nN2 = PN2*VN2/R*T = 2*101325*10-2/(8.314*300) = 0.812 mol; 5*101325*1.5*10-2/(8.314*300) = 0.914몰.

두 개의 실린더가 연결되면 각 구성 요소가 두 실린더의 전체 부피를 차지하도록 가스가 혼합됩니다. 시스템에 있을 총 압력은 이상 기체의 상태 방정식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

Vtot = VN2+VO2 = 2.5*10-2m3; n = nN2+nO2 = 0.812+0.914 = 1.726 mol. Ptot = n*R*T/Vtot = 1.726*8.314*300/(2.5*10 -2) = 172199.568 Pa 또는 1.7 atm.

이제 Dalton의 법칙 공식을 적용하여 산소와 질소의 부분압을 계산할 수 있습니다.

PN2 = Ptot*nN2/n = 1.7*0.812/1.726 = 0.8 atm, PO2 = Ptot - PN2 = 1.7 - 0.8 = 0.9 atm.

결과적인 가스 부분압의 비율은 해당 가스의 물질 양의 비율과 같습니다.