В практической деятельности чаще всего имеют дело не с однородными газами, а с их смесями: воздух, продукты сгорания топлива, горючие газовые смеси и т.п.. Поэтому в теплотехнике газовые смеси имеют важное значение.
В объеме, занимаемом газовой смесью, каждый газ, входящий в эту смесь, ведет себя так же, как он вел бы себя при отсутствии других составляющих смеси: распространяется по всему объему; создает давление (парциальное), определяемое температурой и объемом на единицу его массы; имеет температуру смеси.
Смесь идеальных газов представляет собой идеальный газ, для которого справедливы законы и полученные для идеальных газов зависимости.
Для идеального газа давление определяется выражением (4.1)
Количество молекул, входящих в данную смесь газов, равно сумме молекул газов, составляющих смесь
(4.63)
Произведение mw2=2αT пропорционально абсолютной температуре газа, а поскольку все газы, входящие в смесь, имеют одинаковую температуру, то справедливо равенство
(4.64)
В соответствии с выражениями (4.63) и (4.64) давление для смеси газов можно представить в виде суммы
(4.65)
где Pi- парциальные давления газов, составляющих смесь.
Уравнение (4.65) представляет математическое выражение закона Дальтона (1807 г.), в соответствии с которым, давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений газов, входящих в смесь. Парциальное давление это давление, которое создает один из газов, составляющих смесь, при температуре смеси в случае заполнения им всего объема смеси. Парциальное давление это реальносуществующая величина, поскольку каждый отдельный газ в смеси имеет температуру смеси и занимает весь объем смеси. Парциальное давление можно определить из уравнения Менделеева-Клапейрона
(4.66)
где VСМ - объем, занимаемый всей смесью газов,
mi - масса отдельного газа, входящего в смесь,
Ri - газовая постоянная отдельного газа,
TСМ - температура смеси газов.
