13.7 థర్మల్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు

తరచుగా, సాంకేతిక ప్రక్రియ కోసం ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడం అవసరం.

అటువంటి మద్దతు యొక్క సరళమైన మార్గం ఇంధనాన్ని కాల్చడం మరియు వేడి దహన ఉత్పత్తుల నుండి వేడిని నేరుగా వినియోగదారుకు లేదా ఇంటర్మీడియట్ శీతలకరణికి బదిలీ చేయడం. ఈ సందర్భంలో, ఉష్ణ మార్పిడి సహజంగా ఉష్ణోగ్రతతో వేడి మూలం నుండి జరుగుతుంది టిఉష్ణోగ్రతతో 1 చల్లగా ఉంటుంది టి 2. ఈ పద్ధతిలో, ఇంధనం యొక్క దహన సమయంలో పొందిన దాని కంటే ఎక్కువ వేడిని బదిలీ చేయడం అసాధ్యం (మరియు నష్టాల కారణంగా ఇది చాలా తక్కువగా ఉంటుంది).

అయితే, ఇది ప్రాథమికంగా సాధ్యమే, కొంత మొత్తంలో వేడిని కలిగి ఉంటుంది q" వద్ద గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత టి 1, పని ఖర్చు లేకుండా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఎక్కువ వేడిని పొందండి టి 2. దీన్ని చేయడానికి, అధిక ఉష్ణోగ్రత ఉన్న మూలం మరియు పర్యావరణంఉష్ణోగ్రతతో టి తో, దీని ఫలితంగా పని పొందబడుతుంది (చూడండి (7.7)):

T ఉష్ణోగ్రతతో మాధ్యమం మధ్య రివర్స్ రివర్సిబుల్ కార్నోట్ సైకిల్‌లో ఈ పనిని గడిపారు తోమరియు ఉష్ణోగ్రతతో వినియోగదారు టి 2 , మేము రెండో దానికి సమానమైన వేడిని బదిలీ చేస్తాము

ఈ వ్యక్తీకరణలో పని యొక్క విలువను భర్తీ చేయడం ఎల్ తోమునుపటి వ్యక్తీకరణ నుండి, మేము పొందుతాము:

అనుపాత గుణకం ψ 1.2 అంటారు ఉష్ణ మార్పిడి కారకంఉష్ణోగ్రత టి 1 ఉష్ణోగ్రతకు టి 2 .

అందువలన, పొందింది q" ఉష్ణోగ్రతతో మూలం నుండి వేడి మొత్తం టి 1, ఉష్ణోగ్రతతో శరీరానికి బదిలీ చేయవచ్చు టి 2 వేడి మొత్తం ψ 1.2 q" .

ఎందుకంటే టి 2 T 1 , అప్పుడు q" >q" .

ఉదాహరణకు, వీలు t 1 \u003d 1000 గురించి C, t 2 \u003d 50 o C, t తో \u003d 0 ° C. గుణకం. అందువల్ల, 50 ° C ఉష్ణోగ్రత వద్ద 5 J వేడిని పొందాలంటే, 1000 ° C వద్ద 1 J వేడిని మాత్రమే ఖర్చు చేయాలి, అయితే సాంప్రదాయ తాపన సంస్థాపనలో అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద 1 J వేడిగా మార్చబడుతుంది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద అదే మొత్తంలో వేడి.

అందువల్ల, థర్మోడైనమిక్స్ దృక్కోణం నుండి, తాపన సంస్థాపన రివర్సిబుల్ హీట్-కన్వర్టింగ్ ఇన్‌స్టాలేషన్ కంటే 5 రెట్లు తక్కువ పొదుపుగా ఉంటుంది.

ఒక ఉష్ణోగ్రత ఉన్న మూలం నుండి వేరొక ఉష్ణోగ్రత ఉన్న వినియోగదారునికి ప్రత్యక్ష మరియు రివర్స్ ఉష్ణ బదిలీ చక్రాలను అనుమతించే పరికరాన్ని అంటారు థర్మోట్రాన్స్ఫార్మర్.

అవసరమైన ఉష్ణోగ్రత ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువగా ఉంటే, అప్పుడు థర్మోట్రాన్స్ఫార్మర్ అంటారు తగ్గించడం.

అసలు ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడానికి సహాయం అవసరం పెరుగుతున్నాయిథర్మోట్రాన్స్ఫార్మర్, దీని కోసం, నుండి టి 2 > టి 1 .

అన్నం. 13.7 Fig. 13.8

థర్మల్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ అనేది హీట్ ఇంజిన్ మరియు హీట్ పంప్ కలయిక.

అంజీర్ న. 13.7 స్టెప్-డౌన్ థర్మల్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపిస్తుంది మరియు అంజీర్లో. 13.8 అతని సైద్ధాంతిక చక్రం.

అంజీర్ న. 13.9 స్టెప్-అప్ థర్మల్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపిస్తుంది మరియు అంజీర్లో. 13.10 - అతని సైద్ధాంతిక చక్రం.

బొమ్మలలో: I - హీట్ ఇంజిన్, II - హీట్ పంప్.

థర్మల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ అసలు కంటే తక్కువ మరియు ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతలను నిర్వహించడానికి రూపొందించబడితే, దానిని అంటారు మిశ్రమ రకం థర్మోట్రాన్స్ఫార్మర్.

అన్నం. 13.9 Fig. 13.10

నియంత్రణ ప్రశ్నలు

రివర్స్ కార్నోట్ సైకిల్ ఎలా పని చేస్తుంది?

హీట్ పంప్ ఇన్‌స్టాలేషన్ యొక్క థర్మోడైనమిక్ సామర్థ్యాన్ని ఏ పరామితి అంచనా వేస్తుంది?

హీట్ పంప్ మరియు రిఫ్రిజిరేషన్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాల మధ్య తేడా ఏమిటి?

14. వాయువులు మరియు ఆవిరిని కలపడం

వివిధ పరికరాలలో, వివిధ వాయువులు, ఆవిరి లేదా ద్రవాల మిక్సింగ్తో వ్యవహరించడం తరచుగా అవసరం. ఈ సందర్భంలో, ఈ మిశ్రమాన్ని తయారు చేసే భాగాల యొక్క తెలిసిన స్థితి పారామితుల నుండి మిశ్రమం యొక్క స్థితి పారామితులను నిర్ణయించడం అవసరం.

ఈ సమస్య యొక్క పరిష్కారం ఈ మిక్సింగ్ ప్రక్రియ నిర్వహించబడే పరిస్థితులపై ఆధారపడి ఉంటుంది. మిశ్రమాలు ఏర్పడటానికి అన్ని పద్ధతులను మూడు గ్రూపులుగా విభజించవచ్చు:

స్థిర పరిమాణంలో వాయువులను కలపడం,

గ్యాస్ ప్రవాహాల కలయిక,

ట్యాంక్ నింపేటప్పుడు వాయువులను కలపడం.

14.1 స్థిరమైన వాల్యూమ్ వద్ద మిక్సింగ్ ప్రక్రియ

మిశ్రమం ఏర్పడే ఈ పద్ధతిలో ఒత్తిడితో కూడిన అనేక వాయువులు ఉంటాయి ఆర్ 1 , ఆర్ 2 , …, ఆర్ n, ఉష్ణోగ్రతలు టి 1 , టి 2 , …, టి nమరియు మాస్ జి 1 , జి 2 , …, జి nవివిధ వాల్యూమ్లను ఆక్రమిస్తాయి వి 1 , వి 2 , …, వి n(Fig. 14.1).

మీరు వాయువుల మధ్య విభజన విభజనలను తీసివేస్తే, అప్పుడు వాయువులు మిళితం అవుతాయి మరియు మిశ్రమం యొక్క వాల్యూమ్

వి = వి 1 + వి 2 + …+ వి n ,

మరియు మిశ్రమం యొక్క ద్రవ్యరాశి

జి = జి 1 + జి 2 + …+ జి n .

సమతౌల్య స్థితి ఏర్పడినప్పుడు, మిశ్రమం యొక్క పారామితులు ఉంటాయి ఆర్, v, టి, u.

ప్రక్రియ అడియాబాటిక్ మరియు వాల్యూమ్ మారలేదు కాబట్టి, థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమానికి అనుగుణంగా, వ్యవస్థ యొక్క అంతర్గత శక్తి సంరక్షించబడుతుంది:

యు = యు 1 + యు 2 +…+ యు nలేదా గు=జి 1 u 1 + జి 2 u 2 + … + జి n u n .

అందువల్ల, మిశ్రమం యొక్క నిర్దిష్ట అంతర్గత శక్తి క్రింది విధంగా నిర్ణయించబడుతుంది:

, (14.1)

ఎక్కడ g i- ద్రవ్యరాశి భిన్నం iవ వాయువు.

మరియు నిర్దిష్ట వాల్యూమ్, దాని నిర్వచనం ప్రకారం, సమానంగా ఉంటుంది

. (14.2)

ఇతర పారామితులు ( ఆర్, టి) నిజమైన వాయువుల కోసం, ఈ పదార్ధాల కోసం రేఖాచిత్రాల నుండి ఆవిరి మరియు ద్రవాలు కనుగొనబడతాయి.

ప్రత్యేక సందర్భంలో స్థిరమైన ఉష్ణ సామర్థ్యాలతో ఆదర్శ వాయువులు కలిపినప్పుడు, దీని కోసం డు= సి v dT, మాకు దొరికింది

ఒకే వాయువు యొక్క భాగాలు కలిపిన సందర్భంలో, మిశ్రమం యొక్క ఉష్ణోగ్రత సరళమైన సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది:

.

మిక్సింగ్ తర్వాత వాయువు పీడనం క్లైపెరాన్-మెండలీవ్ సమీకరణం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది

ఎక్కడ ఆర్గ్యాస్ మిశ్రమం స్థిరాంకం (సెక్షన్ 1.4లో నిర్వచించబడింది).

14.2 మిక్సింగ్ ప్రక్రియ

ఈ సందర్భంలో, వాయువుల మిక్సింగ్ ఒక ఛానెల్లో అనేక ప్రవాహాల కనెక్షన్ ఫలితంగా సంభవిస్తుంది.

పైప్లైన్ లెట్ 1 (Fig. 14.2) పారామితులతో వాయువు మిక్సింగ్ చాంబర్లోకి ప్రవేశిస్తుంది p 1 , v 1 , టి 1 , h 1 , మరియు పైప్‌లైన్ ద్వారా 2 - పారామితులతో గ్యాస్ p 2 , v 2 , టి 2 , h 2 .

పైప్లైన్ ద్వారా గ్యాస్ ప్రవాహం 1 సమానం జి 1, పైప్‌లైన్ ద్వారా 2 – జి 2. మిక్సింగ్ చాంబర్‌కి ప్రవేశ ద్వారం వద్ద, ఈ గ్యాస్ ప్రవాహాలు థ్రోటిల్ చేయబడతాయి, తద్వారా ఛాంబర్‌లోని ఒత్తిడి ఆర్కంటే తక్కువగా ఉంది ఆర్ 1 మరియు ఆర్ 2 (ఉదాహరణకు, ఆర్ > ఆర్ 1 , అప్పుడు మిక్సింగ్ చాంబర్ నుండి గ్యాస్ పైప్‌లైన్‌లోకి దూసుకుపోతుంది 1 ).

ఇది ఒత్తిడి అని నొక్కి చెప్పాలి ఆర్మిక్సింగ్ చాంబర్‌లో భిన్నంగా ఎంచుకోవచ్చు (వాల్వ్‌లను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా); ఈ విషయంలో, ఒక ప్రవాహంలో మిక్సింగ్ ప్రక్రియ స్థిరమైన వాల్యూమ్లో మిక్సింగ్ నుండి గణనీయంగా భిన్నంగా ఉంటుంది, ఇక్కడ ఒత్తిడి ప్రత్యేకంగా మిశ్రమ వాయువుల పారామితుల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

పారామితులతో మిక్సింగ్ ఛాంబర్ గ్యాస్ నుండి ఆర్,v, టిపైప్‌లైన్ ద్వారా విడుదల చేస్తారు 3 . పైప్లైన్లో గ్యాస్ వినియోగం 3 స్పష్టంగా సమానంగా ఉంటుంది జి = జి 1 + జి 2 .

పైప్లైన్లలో గ్యాస్ కదులుతుంది కాబట్టి, అదనంగా అంతర్గత శక్తి, ఇది (మొత్తం) కూడా గతి మరియు సంభావ్య శక్తిని కలిగి ఉంటుంది. సరళత కోసం (చాలా సాంకేతిక సమస్యలకు ఇది సమర్థించబడుతోంది), మేము దానిని ఊహిస్తాము

పైప్‌లైన్‌లు అడ్డంగా ఉన్నాయి, అందువల్ల సంభావ్య శక్తిలో మార్పును నిర్లక్ష్యం చేయవచ్చు;

గ్యాస్ కదలిక వేగం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, అనగా. గతి శక్తిలో మార్పు కూడా నిర్లక్ష్యం చేయబడింది.

అప్పుడు, అడియాబాటిక్ ప్రవాహం (9.3) కోసం మొదటి చట్టం ప్రకారం, పై పరిస్థితులలో, మనకు ఉంది

ఇక్కడ నుండి మేము ప్రవాహంలో మిక్సింగ్ ఫలితంగా పొందిన మిశ్రమం యొక్క నిర్దిష్ట ఎంథాల్పీ కోసం వ్యక్తీకరణను పొందుతాము:

. (14.3)

నిర్దిష్ట ఎంథాల్పీని తెలుసుకోవడం hమరియు ఒత్తిడి ఆర్మిక్సింగ్ తర్వాత గ్యాస్, స్టేట్ రేఖాచిత్రాలను ఉపయోగించి, మీరు మిశ్రమం యొక్క మిగిలిన పారామితులను కనుగొనవచ్చు ( టి, v, లుమరియు మొదలైనవి).

ఆదర్శ వాయువుల కోసం, వ్యక్తీకరణ ద్వారా నిర్దిష్ట ఎంథాల్పీని భర్తీ చేస్తుంది తో ఆర్ టి, మాకు దొరికింది

. (14.4)

ఒకే వాయువు యొక్క రెండు ప్రవాహాలను కలిపిన సందర్భంలో, మిశ్రమం యొక్క ఉష్ణోగ్రత సూత్రం సరళీకృతం చేయబడుతుంది:

. (14.5)

ఈ విధంగా నిర్ణయించబడిన ఉష్ణోగ్రత తెలుసుకోవడం టి, ఆదర్శ వాయువు కోసం స్థితి సమీకరణం నుండి, మీరు నిర్దిష్ట వాల్యూమ్‌ను కనుగొనవచ్చు:

ఫార్ములాలు (14.3)–(14.5) అదే విధంగా మిక్సింగ్ గ్యాస్ ప్రవాహాల యొక్క ఏకపక్ష సంఖ్య కోసం వ్రాయబడ్డాయి.

14.3 వాల్యూమ్ నింపేటప్పుడు మిక్సింగ్

ట్యాంక్ లో లెట్ 1 (Fig. 14.3) వాల్యూమ్ విద్రవ్యరాశితో వాయువు (ఆవిరి, ద్రవ) ఉంటుంది జి 1 ఎంపికలతో ఆర్ 1 , టిఒకటి . ఈ ట్యాంక్ పైప్‌లైన్ ద్వారా సరఫరా చేయబడుతుంది. 2 పారామితులతో గ్యాస్ ఆర్ 2 , v 2 , టి 2 (స్పష్టంగా, ఆర్ 2 > ఆర్ 1) మరియు బరువు జి 2, దాని తర్వాత వాల్వ్ మూసివేయబడుతుంది. ట్యాంక్ వాల్యూమ్తో వాయువుల మిశ్రమాన్ని కలిగి ఉంటుంది విమరియు బరువు జి = జి 1 + జి 2. ఫలిత మిశ్రమం యొక్క పారామితులను నిర్ణయించడం అవసరం.

ఫిల్లింగ్ ప్రక్రియలో, పైప్లైన్లో గ్యాస్పై నెట్టడం యొక్క పని జరుగుతుంది 2 సమానంగా – p 2 v 2 జి 2; ట్యాంక్ వాల్యూమ్ స్థిరంగా ఉన్నందున ట్యాంక్‌లో ఎటువంటి పని జరగదు.

అడియాబాటిక్ ప్రక్రియలో, అంతర్గత శక్తిలో మార్పు కారణంగా పని జరుగుతుంది (మునుపటి వలె, ప్రవాహ వేగం యొక్క చిన్నతనం కారణంగా ఇన్‌కమింగ్ గ్యాస్ యొక్క గతి శక్తిని మేము నిర్లక్ష్యం చేస్తాము):

అందువల్ల, పాత్రలోని మిశ్రమం యొక్క నిర్దిష్ట అంతర్గత శక్తి సమానంగా ఉంటుంది

మిశ్రమం యొక్క నిర్దిష్ట వాల్యూమ్, నిర్వచనం ప్రకారం, సమానం v = వి/ జి.

తెలుసుకోవడం uమరియు v, రేఖాచిత్రాల సహాయంతో మిశ్రమం యొక్క మిగిలిన పారామితులను కనుగొనండి ( ఆర్, టి, లు, h).

స్థిరమైన ఉష్ణ సామర్థ్యాలతో అదే ఆదర్శ వాయువును కలిపిన సందర్భంలో

ఎక్కడ కెఅడియాబాటిక్ ఇండెక్స్.

మిక్సింగ్ తర్వాత ట్యాంక్లో ఒత్తిడి ఉంటుంది

గాలి యొక్క రెండు భాగాలు మిశ్రమంగా ఉంటాయి మరియు మొదటి భాగం యొక్క ద్రవ్యరాశి 10 కిలోలు, మరియు దాని ఉష్ణోగ్రత 400 ° C, మరియు రెండవ భాగం యొక్క ద్రవ్యరాశి 90 కిలోలు మరియు ఉష్ణోగ్రత 100 ° C. ఉష్ణోగ్రతను నిర్ణయించండి వివిధ మిక్సింగ్ పద్ధతుల కోసం మిశ్రమం.

పరిష్కారం: స్థిరమైన వాల్యూమ్‌లో మిక్సింగ్ ప్రక్రియ లేదా గ్యాస్ స్ట్రీమ్‌లో మిక్సింగ్ ప్రక్రియ ఫలితంగా మిశ్రమం యొక్క ఉష్ణోగ్రత సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది t = g 1 t 1 +g 2 t 2. మరియు మా ఉదాహరణలో ఇది ఉంది t\u003d 0.1 ∙ 400 + 0.9 ∙ 100 \u003d 130 o C.

మొదటి వాయువు ఇప్పటికే ఉన్న వాల్యూమ్‌ను పూరించడం ద్వారా మిశ్రమం పొందినట్లయితే, దాని సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత సూత్రం ద్వారా లెక్కించబడుతుంది. టి = g 1 టి 1 +కిలొగ్రామ్ 2 టి 2. పరిశీలనలో ఉన్న ఉదాహరణలో, ఎయిర్ అడియాబాటిక్ ఇండెక్స్ కె= 1.4, మరియు మిశ్రమం యొక్క ఉష్ణోగ్రత t\u003d 0.1 (400 +273) +1.4 ∙ 0.9 ∙ (100 +273) - 273 \u003d 264 o C.

14.4 మిక్సింగ్ సమయంలో ఎంట్రోపీ మార్పు

మిశ్రమం యొక్క ఎంట్రోపీ అనేది ఈ మిశ్రమంలోని భాగాల ఎంట్రోపీల మొత్తం, అనగా.

లేదా నిర్దిష్ట యూనిట్లలో

మిక్సింగ్ ప్రక్రియ ఒక కోలుకోలేని ప్రక్రియ కాబట్టి, థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క రెండవ నియమం ప్రకారం థర్మోడైనమిక్ సిస్టమ్ (అడయాబాటిక్ మిక్సింగ్‌లో పాల్గొనే అన్ని పదార్థాలు) యొక్క ఎంట్రోపీ ఈ ప్రక్రియలో పెరుగుతుంది, అనగా.

మిక్సింగ్ ప్రక్రియ యొక్క కోలుకోలేనిది ఈ ప్రక్రియతో పాటుగా మిక్సింగ్ భాగాల విస్తరణ ద్వారా వివరించబడింది. మిక్సింగ్ సమయంలో ఎంట్రోపీ పెరుగుదల ఈ కోలుకోలేని కొలమానం.

నియంత్రణ ప్రశ్నలు

మిక్సింగ్ యొక్క ప్రధాన పద్ధతులు ఏమిటి?

మిశ్రమం ఎలా నిర్వచించబడింది?

వివిధ మిక్సింగ్ పద్ధతులతో మిశ్రమం యొక్క ఉష్ణోగ్రతను ఎలా నిర్ణయించాలి?

వాయువులు లేదా ఆవిరి యొక్క అడియాబాటిక్ మిక్సింగ్‌తో, మిశ్రమం యొక్క ఎంట్రోపీ పెరుగుతుంది అనే వాస్తవాన్ని ఎలా వివరించవచ్చు?

15. రసాయన థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు

అసమాన వ్యవస్థ దాని భాగాల కూర్పు ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. కొన్ని పరిస్థితులలో, వ్యవస్థలో జరుగుతున్న రసాయన మరియు భౌతిక రసాయన పరివర్తనల కారణంగా ఈ కూర్పు మారవచ్చు, దీని కింద పాత బంధాలు నాశనం చేయబడతాయి మరియు అణువుల మధ్య కొత్త బంధాలు కనిపిస్తాయి. ఈ ప్రక్రియలు ఈ బంధాల శక్తుల ఫలితంగా శక్తి విడుదల లేదా శోషణతో కలిసి ఉంటాయి.

రసాయన థర్మోడైనమిక్స్ రసాయన మరియు భౌతిక రసాయన దృగ్విషయాలకు థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి మరియు రెండవ నియమాలను అన్వయించడాన్ని పరిగణిస్తుంది.

15.1 రసాయన ప్రతిచర్యలు

రసాయన పదార్థంఒక నిర్దిష్ట రసాయన కూర్పు యొక్క మాక్రోస్కోపిక్ శరీరం, అనగా. ఒక శరీరం, దానికి సంబంధించి ఏ రసాయన మూలకాలు మరియు అది ఏ నిష్పత్తిలో ఉందో మాత్రమే తెలుసు ( వ్యక్తిగత రసాయన), అయితే ఇది ఏ రసాయన మూలకాల సమ్మేళనాల నుండి ఏర్పడుతుందో కూడా తెలుసు ( మిశ్రమంలేదా పరిష్కారం).

ఒక రసాయన పదార్ధం (సమ్మేళనం) సాధారణంగా రసాయన సూత్రం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది, అది ఏ మూలకాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు ఈ మూలకాల యొక్క అణువులు దాని నిర్మాణం సమయంలో ఏ నిష్పత్తిలో మిళితం అవుతాయి.

కొత్త పదార్ధాల ఏర్పాటుకు దారితీసే వ్యక్తిగత రసాయనాల మధ్య సంకర్షణ ప్రక్రియలు అంటారు రసాయన ప్రతిచర్యలు.

ఏదైనా రసాయన ప్రతిచర్య ముందుకు మరియు రివర్స్ దిశలలో సంభవించవచ్చు.

క్లోజ్డ్ సిస్టమ్స్‌లో, సిస్టమ్‌లో ఉన్న ప్రతి రసాయన మూలకాల యొక్క మొత్తం పరిమాణం మారని విధంగా రసాయన ప్రతిచర్యలు జరుగుతాయి. ఈ కారణంగా, రసాయన ప్రతిచర్యలలో పదార్థాలు ఏకపక్ష పరిమాణంలో పాల్గొనవు, కానీ వాటి స్టోయికియోమెట్రిక్ పరిమాణాలు, అనగా పదార్థాల రసాయన సూత్రాలకు సంబంధించిన పరిమాణాలు. అందువల్ల, రసాయన ప్రతిచర్యలు ప్రతిచర్యలో పాల్గొన్న పదార్ధాల రసాయన సూత్రాలు మరియు ఈ ప్రతిచర్య యొక్క ఉత్పత్తుల రసాయన సూత్రాల మధ్య సమానత్వంగా వ్రాయబడ్డాయి. వీలు ఎ 1 , ఎ 2 , …, ఎ nప్రారంభ పదార్థాలు, మరియు వి 1 , వి 2 , …, వి mప్రతిచర్య యొక్క తుది ఉత్పత్తులు. అప్పుడు పదార్థాల మధ్య రసాయన ప్రతిచర్య ఎ 1 , ఎ 2 , …, ఎ n, పదార్థాలు ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది వి 1 , వి 2 , …, వి m, సమానత్వంగా వ్రాయబడుతుంది:

దీనిలో α 1, α 2, … α n, β 1 , β 2 ... β mస్టోయికియోమెట్రిక్ కోఎఫీషియంట్స్. ఉదాహరణకు, మీథేన్ దహన కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు నీటిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది:

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O.

1 అనేది రసాయన శాస్త్రంలో ఒక పదార్ధం మొత్తం యూనిట్‌గా తీసుకోబడుతుంది. mol. ఈ పరిమాణం అవోగాడ్రో స్థిరాంకానికి సమానమైన నిర్దిష్ట పదార్ధం యొక్క ఖచ్చితమైన నిర్వచించబడిన అణువుల (అణువులు) కలిగి ఉంటుంది. ఎన్ ఎ= 6.02204∙10 23 . మరో మాటలో చెప్పాలంటే: ఒక పదార్ధం యొక్క 1 మోల్ అనేది ఒక పదార్ధం మొత్తంగా నిర్వచించబడింది, దీని ద్రవ్యరాశి గ్రాములలో దాని పరమాణు (అణు) ద్రవ్యరాశి Mకి సమానంగా ఉంటుంది.

అనేక పదార్ధాల నుండి ఏర్పడిన సంక్లిష్ట వ్యవస్థల కూర్పు, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి మొత్తం n iమోల్స్, కెమిస్ట్రీలో ఇవ్వబడింది మోల్ భిన్నాలుసిస్టమ్ భాగం.

మన గ్యాస్ కాలమ్‌లోని A, B మరియు C అనే మూడు క్షితిజ సమాంతర లేయర్‌లను ఊహించుకుందాం, A పైన లేయర్ B మరియు C పైన A ఉంటాయి. C లేయర్ నుండి కొంత వాల్యూమ్‌ను aతో కలపడం ద్వారా కూర్పు A మిశ్రమం యొక్క ఏదైనా మొత్తాన్ని పొందడం ఎల్లప్పుడూ సాధ్యపడుతుంది. పొర B నుండి వాల్యూమ్. దీనికి విరుద్ధంగా, కూర్పు A యొక్క మిశ్రమం యొక్క ఏదైనా మొత్తాన్ని B మరియు C కూర్పు యొక్క రెండు మిశ్రమాలుగా విభజించవచ్చు.

A, B మరియు Cలలో క్షితిజ సమాంతర గొట్టాలను బలోపేతం చేయడం ద్వారా రెండు వాయువులను కలపడం మరియు వేరు చేయడం రివర్సిబుల్ మార్గంలో కూడా నిర్వహించబడుతుంది. గ్యాస్ కాలమ్ నుండి బయటికి నిష్క్రమించే అటువంటి ప్రతి పైపు ముగింపు, పిస్టన్ ద్వారా మూసివేయబడుతుంది. మేము ఇప్పుడు పిస్టన్‌లను B మరియు C పొరలలో లోపలికి నెట్టివేస్తాము, వాటిని ఎడమ నుండి కుడికి కదిలిస్తాము మరియు పాయింట్ A వద్ద, దీనికి విరుద్ధంగా, మేము పిస్టన్‌ను బయటకు నెట్టివేస్తాము, అనగా, కుడి నుండి ఎడమకు. అప్పుడు, B మరియు C లలో, కొన్ని ద్రవ్యరాశి వాయువు కాలమ్‌ను వదిలివేస్తుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా, మిశ్రమం యొక్క కొంత వాల్యూమ్ Aలోకి ప్రవేశిస్తుంది. అటువంటి ప్రతి పైప్ ఈ పైపు కమ్యూనికేట్ చేసే గ్యాస్ కాలమ్ యొక్క క్షితిజ సమాంతర పొర వలె అదే కూర్పు యొక్క మిశ్రమం యొక్క నిర్దిష్ట ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటుందని మేము ఊహిస్తాము.

అప్పుడు విలువలు సమీకరణాల నుండి నిర్ణయించబడతాయి

అందుకే అది అనుసరిస్తుంది

మేము ఇప్పుడు మిశ్రమాన్ని కొంత రివర్సిబుల్ మార్గంలో విభజించి, ఖర్చు చేసిన పనిని లెక్కిస్తాము.

మేము మిశ్రమం యొక్క యూనిట్ వాల్యూమ్‌ను A లోకి పరిచయం చేస్తాము మరియు B నుండి వరుసగా వాల్యూమ్‌లను పొందుతాము

ఈ ప్రక్రియలో చేసిన మొత్తం పని

ఇక్కడ విలువలను భర్తీ చేయడం ద్వారా, ఈ పని సున్నాకి సమానం అని మేము చూస్తాము.

ఇక్కడ కొంత సూక్ష్మభేదం ఉంది: మిశ్రమాలు B మరియు ఏ మిశ్రమంలో విడిపోయిన మిశ్రమం A వేర్వేరు ఎత్తులకు పెంచబడతాయి మరియు తద్వారా విభిన్న సంభావ్య శక్తులను పొందుతాయి. కానీ పని సున్నా మరియు సిస్టమ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉన్నందున, సిస్టమ్ కొంత మొత్తంలో వేడిని అందించినట్లయితే లేదా స్వీకరించినట్లయితే మాత్రమే ఇది సాధ్యమవుతుంది. సంభావ్య శక్తిలో మార్పును తెలుసుకోవడం, సిస్టమ్‌కు తెలియజేయబడిన వేడి మొత్తాన్ని మేము కనుగొంటాము మరియు అందువల్ల ఎంట్రోపీలో మార్పు.

సంభావ్య శక్తి పెరుగుదల ఉంటుంది

కానీ అది వ్యవస్థకు అందించబడిన వేడి మొత్తానికి సమానం, కాబట్టి ఎంట్రోపీలో పెరుగుదల సమానంగా ఉంటుంది

అటువంటి విలువ ద్వారా, మిశ్రమం B యొక్క వాల్యూమ్ యొక్క ఎంట్రోపీల మొత్తం మరియు C మిశ్రమం యొక్క వాల్యూమ్ మిశ్రమం A యొక్క యూనిట్ వాల్యూమ్ యొక్క ఎంట్రోపీ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఇక్కడ నుండి, B మరియు మిశ్రమాల వాల్యూమ్‌లను కనుగొనవచ్చు. C, మిశ్రమం A యొక్క యూనిట్ వాల్యూమ్ యొక్క ఎంట్రోపీకి సమానమైన ఎంట్రోపీల మొత్తం; దీన్ని చేయడానికి, మేము B మరియు C మిశ్రమాల వాల్యూమ్‌లను రివర్సిబుల్ ఐసోథర్మల్ మార్గంలో వాల్యూమ్‌లకు తీసుకువస్తాము మరియు ఈ ప్రక్రియలో రెండు మిశ్రమాల ఎంట్రోపీలలో ఇంక్రిమెంట్ల మొత్తాన్ని వ్యతిరేక గుర్తుతో తీసుకున్న వ్యక్తీకరణకు (75) సమం చేస్తాము.

మిశ్రమం B కోసం ఎంట్రోపీ ఇంక్రిమెంట్ ఉంటుంది

సాంద్రతల పరంగా ఒత్తిడికి వ్యక్తీకరణను సమీకరణంలో (76) ప్రత్యామ్నాయం చేద్దాం

వాయువుల మిక్సింగ్. పరమాణు మరియు మోలార్ (కల్లోల) వ్యాప్తి

పరమాణు వ్యాప్తి- ఒక వాయువు యొక్క అణువులను మరొకదానికి పరస్పరం చొచ్చుకుపోయే ప్రక్రియ, ఖచ్చితమైన మిశ్రమం ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది, స్థిర వాయువులలో మరియు లామినార్ ప్రవాహాలలో గమనించవచ్చు.

పరమాణు వ్యాప్తిలో, వాయువుల మిక్సింగ్ అణువుల ఉష్ణ కదలిక ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. అణువుల వేగం ఉన్నప్పటికీ Wసగటున చాలా పెద్దది, ఉచిత మార్గం యొక్క పొడవు / వాటి చిన్నది. అందువల్ల, పరమాణు వ్యాప్తి నెమ్మదిగా కొనసాగుతుంది. ఫిక్ యొక్క చట్టం ప్రకారం, ఒక పొర నుండి మరొక పొరకు వ్యాపించే వాయువు మొత్తం

పరమాణు వ్యాప్తి యొక్క గుణకం ఎక్కడ ఉంది, m 2 / s; dC/dn -

వ్యాపించే వాయువు ఏకాగ్రత ప్రవణత, kg/m 4 .

పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో డిమరియు వ్యాప్తి రేటు పెరుగుతుంది. విలువ డి N.D యొక్క సవరణలో సదర్లాండ్ ఫార్ములా ద్వారా నిర్ణయించవచ్చు. కొసావో:

ఇక్కడ D)12 అనేది పీడనం వద్ద ఒక వాయువు (1) మరొక (2) వాయువులోకి వ్యాపించే గుణకం p Qమరియు ఉష్ణోగ్రత 7o; Q మరియు C2 - మిశ్రమం యొక్క భాగాల కోసం సదర్లాండ్ కోఎఫీషియంట్స్, K (మీథేన్ C = 198 కోసం, గాలి - 119, నైట్రోజన్ - 107.0 2 - 138, C0 2 - 255, ); p 0 , G 0 - సాధారణ వద్ద ఒత్తిడి మరియు ఉష్ణోగ్రత యొక్క విలువ వరుసగా భౌతిక పరిస్థితులు (ro= 1.01 10 5 పే; T 0= 273 K).

పరమాణు వ్యాప్తి గుణకాన్ని నిర్ణయించడానికి తరచుగా ఉపయోగిస్తారు డిసాధారణ పవర్ ఫార్ములా ఉపయోగించబడుతుంది

ఎక్కడ పి- అనుభావిక గుణకం

మల్టీకంపొనెంట్ మిశ్రమం యొక్క వ్యాప్తి గుణకాల కోసం ఆధారపడటం మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది (చూడండి, p. 80).

అల్లకల్లోలమైన ప్రవాహంలో, వ్యాప్తి, అలాగే ఉష్ణ బదిలీ మరియు అంతర్గత ఘర్షణ, అల్లకల్లోల బదిలీ మరియు పరిమిత స్థూల వాయువు ద్రవ్యరాశిని కలపడంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది - అల్లకల్లోలమైన మోల్స్. ఈ పుట్టుమచ్చల పరిమాణాలు మరియు కలపడానికి ముందు వాటి కదలిక మార్గాలు వైవిధ్యంగా ఉంటాయి, ఈ పరిమాణాల విలువల పరిధి ఉంది. పుట్టుమచ్చల కదలిక పల్సేటింగ్ స్వభావం కలిగి ఉంటుంది, వాటి కదలిక వేగం ప్రవాహం అంతటా పల్సేషన్ల వేగం. తక్కువ Re సంఖ్యల వద్ద, పెద్ద-స్థాయి పల్సేషన్‌లు గమనించబడతాయి మరియు అల్లకల్లోలమైన వేగం పెద్ద దూరం వద్ద మాత్రమే గణనీయంగా మారుతుంది. కింద అలల స్థాయి(కల్లోలం) వేగంలో గణనీయమైన మార్పు సంభవించే పొడవు క్రమాన్ని అర్థం చేసుకోండి. పెద్ద-స్థాయి పల్సేషన్ల ఫ్రీక్వెన్సీలు తక్కువగా ఉంటాయి.

రీలో పెరుగుదలతో, పెద్ద-స్థాయి పల్సేషన్‌లతో పాటు, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ చిన్న-స్థాయి పల్సేషన్‌లు కూడా కనిపిస్తాయి. పెద్ద-స్థాయి పల్సేషన్‌ల స్కేల్ సిస్టమ్ నిర్వచించే కొలతల క్రమం (. డి, I ఛానెల్ లేదా ఉచిత జెట్ మొదలైనవి). పెద్ద-స్థాయి పల్సేషన్లు అల్లకల్లోల మిక్సింగ్ ప్రక్రియలను నిర్ణయిస్తాయి: అంతర్గత ఘర్షణ, వ్యాప్తి మరియు ఉష్ణ బదిలీ. చిన్న-స్థాయి పల్సేషన్‌లు జిగట విక్షేపణను నిర్వహిస్తాయి. పెద్ద-స్థాయి మోల్స్ నుండి శక్తి చిన్న-స్థాయి వాటికి బదిలీ చేయబడుతుంది మరియు వాటి ద్వారా వెదజల్లుతుంది. మిక్సింగ్ కల్లోల వ్యాప్తితో ముగుస్తుంది, అయితే, పరమాణు వ్యాప్తి కారణంగా.

పరమాణు బదిలీ ప్రక్రియలతో డైమెన్షనల్ పరిగణనలు మరియు సారూప్యతను ఉపయోగించి, భావన పరిచయం చేయబడింది అల్లకల్లోల రవాణా గుణకం A T,ఇది అల్లకల్లోల ప్రవాహంలో అంతర్గత ఘర్షణ, వ్యాప్తి మరియు ఉష్ణ బదిలీని వర్ణిస్తుంది:

ఎక్కడ జి- అల్లకల్లోల స్థాయి, అల్లకల్లోల కదలిక యొక్క పొడవు

మిక్సింగ్ ముందు మోల్ (అనలాగ్ /); - RMS

పల్సటింగ్ వేగం.

గుణకం ఒక టిఏకకాలంలో అల్లకల్లోల వ్యాప్తి యొక్క గుణకం డి టి,అల్లకల్లోలమైన థర్మల్ డిఫ్యూసివిటీ ఒక టిమరియు చిక్కదనం (vT). ఇది వాయువు యొక్క లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉండదు, ఇది అల్లకల్లోలం యొక్క లక్షణాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

(3.57)ని (3.56)కి ప్రత్యామ్నాయం చేస్తూ, మేము ప్రాండ్ట్ల్ సూత్రాన్ని పొందుతాము

సంబంధం (3.58) అల్లకల్లోల ప్రవాహంలో రవాణా గుణకాలను అంచనా వేయడం సాధ్యం చేస్తుంది. బదిలీ (వ్యాప్తి) ప్రక్రియల గణనల కోసం, పరమాణు ప్రక్రియలకు సంబంధించిన సంబంధాలను (సమీకరణాలు) ఉపయోగించవచ్చు, వాటిని భర్తీ చేయవచ్చు డి, ఎ, వి D T లో, ఒక టి, v x అల్లకల్లోలమైన మరియు పరమాణు రవాణా యొక్క పోల్చదగిన ప్రభావంతో, మొత్తం గుణకాలు ప్రవేశపెట్టబడ్డాయి.

సహజమైన ప్రశ్న తలెత్తుతుంది: ఆదర్శ వాయువుల మిశ్రమాలను ఏ సమీకరణాలు వివరిస్తాయి? అన్ని తరువాత, మేము ప్రకృతిలో స్వచ్ఛమైన వాయువులను చాలా అరుదుగా ఎదుర్కొంటాము. ఉదాహరణకు, మన సహజ నివాసం - గాలి - నత్రజనితో రూపొందించబడింది. N 2 (78,08 % ), ఆక్సిజన్ O2 (20,95 % ), జడ వాయువులు ( 0,94 % ), బొగ్గుపులుసు వాయువు CO2 (0,03 % ).

కొంత వాల్యూమ్‌లో ఉండనివ్వండి వికొంత ఉష్ణోగ్రత వద్ద టివాయువుల మిశ్రమాన్ని కలిగి ఉంటుంది (దీనిని మేము సంఖ్య చేస్తాము
సూచిక i) మిశ్రమం యొక్క ప్రతి భాగం యొక్క పాత్ర వర్గీకరించబడుతుంది ద్రవ్యరాశి భిన్నం:

ఎక్కడ నేను -బరువు i-వ భాగం. మా పని - క్లాపిరాన్ సమీకరణానికి సమానమైన సమీకరణాన్ని వ్రాయండి - మెండలీవ్, మరియు మిశ్రమం యొక్క ప్రభావవంతమైన డిగ్రీల స్వేచ్ఛతో వ్యవహరిస్తారు, ఇది మోనాటమిక్ మరియు పాలిటామిక్ అణువులను కలిగి ఉంటుంది.

అన్నింటిలో మొదటిది, మేము ఆదర్శ వాయువులను పరిశీలిస్తున్నామని గమనించండి. అణువులు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందవు మరియు అందువల్ల ప్రతి భాగం ఒకే సాధారణ పాత్రలో ఏ ఇతర "ప్రత్యక్ష"తో జోక్యం చేసుకోదు. పాత్రలోని వివిధ వాయువులు, వాటి ఆదర్శం కారణంగా, ఒకదానికొకటి "గమనించవు". కాబట్టి, ప్రతి భాగానికి, ఒకే క్లాపిరాన్ సమీకరణం చెల్లుతుంది - మెండలీవ్:

ఎక్కడ n i - పదార్థం యొక్క పుట్టుమచ్చల సంఖ్య i-వ భాగం. పూర్తి సంఖ్య nమిశ్రమంలోని పుట్టుమచ్చలు పుట్టుమచ్చల సంఖ్య మొత్తానికి సమానం n iప్రతి భాగాలలో:

అదేవిధంగా, మిశ్రమం యొక్క మొత్తం ద్రవ్యరాశి ప్రతి భాగాల ద్రవ్యరాశి మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది

మరియు నిర్వచించడం సహజం మోలార్ ద్రవ్యరాశిమిశ్రమాలు mఎలా మిశ్రమం యొక్క ఒక మోల్ యొక్క ద్రవ్యరాశి:

అనే పరిమాణాన్ని మేము పరిచయం చేస్తున్నాము పాక్షిక ఒత్తిడి.

జరుగుతుంది డాల్టన్ చట్టంగ్యాస్ మిశ్రమం కోసం:

గ్యాస్ మిశ్రమం యొక్క మొత్తం పీడనం అన్ని పాక్షిక ఒత్తిళ్ల మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది

(1.21) యొక్క ఎడమ మరియు కుడి భుజాలను సంగ్రహించి, మేము క్లాపిరాన్-మెండలీవ్ సమీకరణం యొక్క ప్రామాణిక రూపానికి చేరుకుంటాము

ఎక్కడ m,μ, nపరిస్థితి నుండి నిర్ణయించబడుతుంది నిర్దిష్ట పని. ఉదాహరణకు, భాగాల ద్రవ్యరాశి భిన్నాలు ఇచ్చినట్లయితే, మిశ్రమం యొక్క మోలార్ ద్రవ్యరాశి సంబంధం నుండి కనుగొనబడుతుంది.

అంతర్గత శక్తి U i iమిశ్రమం యొక్క భాగం సూత్రాల (1.16) మరియు (1.19) ప్రకారం నిర్ణయించబడుతుంది:

ఒక వైపు, మిశ్రమం యొక్క మొత్తం అంతర్గత శక్తి ప్రతి భాగం యొక్క శక్తుల మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది:

మిశ్రమాలలో ఉన్న ప్రతి వాయువు ఓడ యొక్క మొత్తం వాల్యూమ్‌ను మాత్రమే ఆక్రమించినట్లుగా ప్రవర్తిస్తుంది: దాని అణువులు అంతరిక్షంలో సమానంగా చెదరగొట్టబడతాయి మరియు ఓడ యొక్క గోడలపై వాటి స్వంత, పాక్షిక పీడనం అని పిలవబడే p iని సృష్టిస్తాయి. మిశ్రమం సమతౌల్యంలో ఉంటే, అన్ని వాయువుల ఉష్ణోగ్రత ఒకే విధంగా ఉంటుంది మరియు మిశ్రమం T SM యొక్క ఉష్ణోగ్రతకు సమానంగా ఉంటుంది. మిశ్రమం యొక్క ద్రవ్యరాశి భాగాల ద్రవ్యరాశి మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది; డాల్టన్ (1801) యొక్క పాక్షిక పీడనాల చట్టం ప్రకారం మిశ్రమం యొక్క పీడనం పాక్షిక ఒత్తిళ్ల మొత్తానికి సమానం:

ఇక్కడ n అనేది మిశ్రమాన్ని తయారు చేసే భాగాల సంఖ్య.

ఆంగ్ల భౌతిక శాస్త్రవేత్త మరియు రసాయన శాస్త్రవేత్త జాన్ డాల్టన్ (1766–1844) 1803లో బహుళ నిష్పత్తుల నియమాన్ని రూపొందించారు: రెండు ప్రధాన లేదా సంక్లిష్ట పదార్థాలుఒకదానితో ఒకటి కంటే ఎక్కువ సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది, అప్పుడు ఒక పదార్ధం యొక్క ద్రవ్యరాశిని మరొక పదార్ధం యొక్క అదే ద్రవ్యరాశికి పూర్ణాంకాల వలె సంబంధం కలిగి ఉంటాయి, సాధారణంగా చిన్నవి. ఉదాహరణకు, ఐదు నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్‌లలో (N 2 O, NO, N 2 O 3, NO 2, N 2 O 5 ), అదే బరువున్న నైట్రోజన్‌కు ఆక్సిజన్ పరిమాణం 1:2:3:4 వలె సంబంధం కలిగి ఉంటుంది: 5. పదార్ధం యొక్క పరమాణు నిర్మాణం మరియు ఒక పదార్ధం యొక్క పరమాణువులు మరొక పదార్ధం యొక్క విభిన్న సంఖ్యలో పరమాణువులతో కలిపే సామర్థ్యం ద్వారా డాల్టన్ ఈ చట్టాన్ని సరిగ్గా వివరించాడు. అదే సమయంలో, డాల్టన్ రసాయన శాస్త్రంలో పరమాణు బరువు భావనను ఉపయోగించాలని ప్రతిపాదించాడు. మూలకాల యొక్క పరమాణు బరువులను తెలుసుకోవడం, రసాయన రూపాంతరాలు మరియు పదార్ధాల రసాయన నిష్పత్తుల కొలతను ఏర్పాటు చేయడం సాధ్యపడుతుంది, అలాగే ప్రతిచర్యల యొక్క పరిమాణాత్మక సమీకరణాలను రూపొందించడం. అతను మొదటిసారిగా (1794) పరిశోధన నిర్వహించి, అతను స్వయంగా ఎదుర్కొన్న దృశ్య లోపాన్ని వివరించాడు - వర్ణాంధత్వం, తరువాత అతని గౌరవార్థం వర్ణాంధత్వం అని పేరు పెట్టారు.

తన జీవితంలో సగం వరకు, డాల్టన్ తన కంటి చూపులో ఏదో లోపం ఉందని కూడా అనుమానించలేదు. అతను ఆప్టిక్స్ మరియు కెమిస్ట్రీని అభ్యసించాడు, కానీ వృక్షశాస్త్రం పట్ల మక్కువతో అతని లోపాన్ని కనుగొన్నాడు. అతను గులాబీ నుండి నీలిరంగు పువ్వును వేరు చేయలేడనే వాస్తవం, అతను మొదట్లో రంగుల వర్గీకరణలో గందరగోళానికి కారణమయ్యాడు మరియు అతని స్వంత కంటి చూపు యొక్క లోపాలను కాదు. సూర్యుని కాంతిలో ఆకాశ నీలం రంగులో ఉన్న ఒక పువ్వు (మరింత ఖచ్చితంగా, అతను ఆకాశ నీలం అని భావించిన రంగు) కొవ్వొత్తి వెలుగులో ముదురు ఎరుపు రంగులో కనిపించడం డాల్టన్ గమనించాడు. అతను తన చుట్టూ ఉన్నవారిని ఆశ్రయించాడు, కానీ తన స్వంత సోదరుడిని మినహాయించి ఎవరూ అలాంటి వింత పరివర్తనను చూడలేదు. కాబట్టి డాల్టన్ తన దృష్టిలో ఏదో లోపం ఉందని మరియు ఈ సమస్య వారసత్వంగా వచ్చిందని ఊహించాడు. 1995 లో, జాన్ డాల్టన్ యొక్క సంరక్షించబడిన కంటిపై అధ్యయనాలు జరిగాయి, ఈ సమయంలో అతను అరుదైన వర్ణాంధత్వం - డ్యూటెరానోపియాతో బాధపడుతున్నాడని తేలింది. డ్యూటెరానోప్స్ M-కోన్ పిగ్మెంట్ లోపాన్ని కలిగి ఉంటాయి, దీని ఫలితంగా వ్యాధిగ్రస్తులు స్పెక్ట్రం యొక్క ఆకుపచ్చ భాగం యొక్క సగటు తరంగదైర్ఘ్యాలకు సాపేక్షంగా సున్నితంగా ఉంటారు, కానీ అదే సమయంలో వారు స్పెక్ట్రం యొక్క చిన్న-తరంగ భాగాన్ని నీలం మరియు దీర్ఘ-తరంగ భాగం పసుపు రంగులో ఉంటుంది.

మిశ్రమం యొక్క లక్షణాలు దాని కూర్పుపై ఆధారపడి ఉంటాయి, వీటిని సెట్ చేయవచ్చు వివిధ మార్గాలు. సరళమైన మరియు అత్యంత అనుకూలమైనది సామూహిక కూర్పు యొక్క పని, అనగా. ప్రతి వాయువు కోసం, మిశ్రమంలో దాని ద్రవ్యరాశి భిన్నం పేర్కొనబడింది:

మోల్ భిన్నం అనేది మొత్తం మిశ్రమం యొక్క కిలోమోల్‌ల సంఖ్యకు ఇచ్చిన వాయువు యొక్క కిలోమోల్స్ సంఖ్య యొక్క నిష్పత్తి:

ఇక్కడ , m i అనేది i-వ భాగం యొక్క పరమాణు బరువు.

విలువ

మిశ్రమం యొక్క స్పష్టమైన పరమాణు బరువు అంటారు.

తరచుగా మిశ్రమం యొక్క కూర్పు వాల్యూమ్ భిన్నాల ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది

ఇక్కడ V i అనేది i-th భాగం యొక్క పాక్షిక వాల్యూమ్, అనగా. ఇచ్చిన వాయువు దాని పీడనం p i కానట్లయితే, p SM (అదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద T SM) అయినట్లయితే అటువంటి వాల్యూమ్ ఆక్రమిస్తుంది.

వాస్తవ స్థితి కోసం, పారామితుల మధ్య సంబంధం p i ×V CM =m i ×R i ×T CM సమీకరణం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది మరియు షరతులతో కూడిన స్థితి కోసం, p CM ×V i = = m i ×R i ×T CM. ఈ సమీకరణాల యొక్క కుడి భాగాల సమానత్వం నుండి p i ×V CM =p CM ×V i , దీని నుండి మనం రెండు ముఖ్యమైన సూత్రాలను కనుగొంటాము:

g i, y i మరియు r i పరిమాణాల మధ్య సంబంధాన్ని తెలుసుకోవడం ముఖ్యం. ఈ సంబంధాలను కనుగొనడానికి, అదనపు వివరణలు అవసరం లేని క్రింది సాధారణ పరివర్తనలను మేము నిర్వహిస్తాము:

ఇక్కడ 22.4 అనేది సాధారణ పరిస్థితుల్లో ఏదైనా వాయువు యొక్క 1 kmole వాల్యూమ్, m 3 (అవోగాడ్రో చట్టం ప్రకారం, చాలా వాయువులు ఈ వాల్యూమ్‌ను కలిగి ఉంటాయి, అయినప్పటికీ స్వల్ప వ్యత్యాసాలు ఉన్నాయి).

వాల్యూమ్ భిన్నం

చివరి 2 సూత్రాల యొక్క కుడి భాగాలు ఒకే విధంగా ఉన్నందున, మోల్ భిన్నాలు వాల్యూమ్ భిన్నాలకు సమానంగా ఉన్నాయని మేము నిర్ధారించగలము: y i = r i .

మేము ఇలాంటి మరొక నిష్పత్తిని పొందుతాము:

y iని r iతో భర్తీ చేస్తే, మేము దానిని విభిన్నంగా వ్రాస్తాము:

r i ×m i =g i ×m

మిశ్రమం యొక్క అన్ని n భాగాల కోసం పొందిన సూత్రాలను సంగ్రహిద్దాం. ఫలితంగా, మేము కలిగి ఉంటాము

అంతవరకు.

సంకలిత లక్షణం ఆధారంగా, మిశ్రమం యొక్క ఉష్ణ సామర్థ్యాలను లెక్కించడానికి క్రింది సూత్రాలను వ్రాయవచ్చు:

గ్యాస్ స్థిరాంకం యొక్క విలువ ఇలాగే కనుగొనబడింది:

లేదా, ఏదైనా వాయువు కొరకు, R CM = 8314/m CM సూత్రం ప్రకారం సార్వత్రిక వాయువు స్థిరాంకం ద్వారా.

రెండు అత్యంత విలక్షణమైన మిక్సింగ్ పద్ధతులను నిశితంగా పరిశీలిద్దాం.

1. ప్రత్యేక వాల్యూమ్లను కలపడం ద్వారా వాయువులను కలపడం. n ఉండనివ్వండి వివిధ వాయువులు V 1 , V 2 , వాల్యూమ్‌లతో ప్రత్యేక పాత్రలలో ఉంది .... ప్రతి వాయువు యొక్క పారామితులు p 1 , p 2 , ... మరియు T 1 , T 2 , ... మిశ్రమాన్ని పొందేందుకు, ఈ వాల్యూమ్‌లు కలిపి ఉంటాయి విభజనలను తీసివేయడం ద్వారా లేదా తగినంత పెద్ద క్రాస్ సెక్షన్ యొక్క చిన్న పైప్‌లైన్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా. వాయువుల ప్రవాహం మరియు వ్యాప్తి ఫలితంగా, ఒక నిర్దిష్ట కాలం తర్వాత, ఒక సజాతీయ మిశ్రమం పొందబడుతుంది, దీని ద్రవ్యరాశి మరియు వాల్యూమ్ సాధారణ సమ్మషన్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:

ith భాగం యొక్క ద్రవ్యరాశి ఎక్కడ ఉంది, R i దాని గ్యాస్ స్థిరాంకం.

మిక్సింగ్ చేసినప్పుడు, బాహ్య పని జరగదు మరియు బాహ్య ఉష్ణ బదిలీ జరగదు (dl = 0, dq = 0), అంటే ప్రతి వాయువు యొక్క అంతర్గత శక్తి మారదు (du = 0). అందువల్ల, మిశ్రమం యొక్క అంతర్గత శక్తి దాని భాగాల అంతర్గత శక్తి యొక్క మొత్తంగా ఉంటుంది, అనగా.

ఇక్కడ u CM = m CM × s V C M × (T C M – T 0) మరియు u i = m i × s V i × (T i – T 0),

ఇక్కడ c Vi అనేది ఐసోబారిక్ ప్రక్రియలలో ith భాగం యొక్క సగటు ఉష్ణ సామర్థ్యం.

పై వ్యక్తీకరణలను అసలు సూత్రంలోకి ప్రత్యామ్నాయం చేయండి:

మరియు కింది పరివర్తనలను అమలు చేయండి: మేము రెండు భాగాలను m CM ద్వారా విభజిస్తాము (ఈ సందర్భంలో, కుడి వైపున మనకు లభిస్తుంది ), బ్రాకెట్‌లను తెరిచి, మొత్తం గుర్తు నుండి స్థిరమైన విలువ T 0ని తీసుకోండి:

మేము దానిని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, సారూప్య నిబంధనలను తగ్గించిన తర్వాత, ఫార్ములా రూపాన్ని తీసుకుంటుంది

ఆదర్శ వాయువు కోసం స్థితి యొక్క సమీకరణం నుండి మిశ్రమం యొక్క పీడనాన్ని మేము కనుగొంటాము:

మిశ్రమం యొక్క నిర్మాణం రెండు దశల్లో కొనసాగుతుందని మానసికంగా ఊహించుకోండి. మొదటి దశలో, భాగాల మధ్య విభజనలు సాగేవి మరియు బాగా ఉష్ణ వాహకమవుతాయి. అప్పుడు, వైకల్యాలు మరియు ఉష్ణ బదిలీ రివర్సిబుల్ మార్గంలో కొనసాగడం ఫలితంగా, భాగాల ఉష్ణోగ్రతలు మరియు పీడనాలు సమం చేయబడతాయి (అవి p CM మరియు T CMకి సమానంగా మారతాయి) మరియు వాయువుల వాల్యూమ్‌లు మారుతాయి. అటువంటి రాష్ట్రం యొక్క ఎంట్రోపీ ఉంటుంది

రెండవ దశలో, విభజనలు తీసివేయబడతాయి. అప్పుడు, వ్యాప్తి ఫలితంగా, ప్రతి వాయువు వాల్యూమ్ అంతటా వ్యాపిస్తుంది మరియు ప్రతి భాగం T CM మరియు p i = r i × p CM పారామితులను కలిగి ఉంటుంది, ఇక్కడ r i అనేది భాగం యొక్క వాల్యూమ్ భిన్నం. ఈ సందర్భంలో, మిశ్రమం యొక్క ఎంట్రోపీని భాగాల ఎంట్రోపీల మొత్తంగా నిర్వచించవచ్చు:

ఈ సూత్రాల పోలిక కోలుకోలేని స్థితి నుండి ఎంట్రోపీ పెరుగుదలను కనుగొనడానికి అనుమతిస్తుంది:

ఇది పనితీరు నష్టాలను కనుగొనడం సులభం చేస్తుంది

Dl = T 0 × Ds

ఉదాహరణకు, మిశ్రమాన్ని ప్రత్యేక భాగాలుగా విభజించాల్సిన అవసరం ఉంటే, దీనికి కనీసం పని Dl అవసరం.

2. గ్యాస్ స్ట్రీమ్‌లను కలపడం అనేది మిశ్రమాలను నిరంతరం పొందేందుకు ఒక మార్గం. అనేక గ్యాస్ స్ట్రీమ్‌లు ఒక అవుట్‌లెట్ ఛానెల్‌కు పంపబడతాయి. ద్వారా వీలు i-th ఛానెల్ M i వాయువు, kg/s, p i మరియు T i పారామితులతో ప్రవేశిస్తుంది. అప్పుడు ఈ ప్రవాహం యొక్క ఘనపరిమాణ ప్రవాహం రేటు ఉంటుంది

మరియు వేగం

ప్రవాహాలు మిశ్రమంగా ఉన్నప్పుడు, వాయువుల వేగాలు తక్కువగా ఉంటాయి మరియు ఒకదానికొకటి భిన్నంగా ఉంటాయి. అందువల్ల, గ్యాస్ వేగాలలో వ్యత్యాసం నిర్లక్ష్యం చేయబడవచ్చు మరియు వాయువుల యొక్క p i పీడనాలు ఆచరణాత్మకంగా ఒకే విధంగా ఉంటాయి మరియు p SMకి సమానంగా ఉంటాయి.

స్థిరమైన పీడనం మరియు బాహ్య ఉష్ణ బదిలీ లేకుండా, కింది ఎంథాల్పీ బ్యాలెన్స్ జరుగుతుంది:

ఆదర్శవంతమైన వాయువు h \u003d c p × (T - T 0), పై సూత్రాన్ని కూడా ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయవచ్చు:

ఎక్కడ ; c pi అనేది ith భాగం యొక్క సగటు ఐసోబారిక్ ఉష్ణ సామర్థ్యం.

మునుపటి వాటికి సమానమైన పరివర్తనలను నిర్వహించడం, మేము పొందుతాము

ఇప్పుడు మీరు మిశ్రమం యొక్క వాల్యూమెట్రిక్ ఫ్లో రేట్ మరియు దాని వేగాన్ని విభాగం F OUTతో అవుట్‌లెట్ ఛానెల్‌లో కనుగొనవచ్చు.

తేమతో కూడిన గాలి యొక్క స్థితుల లక్షణాలను బహిర్గతం చేయడానికి, మానసికంగా క్రింది ప్రయోగాన్ని చేద్దాం. పొడి గాలితో కొంత క్లోజ్డ్ వాల్యూమ్‌లో కొద్దిపాటి నీటిని ఉంచుదాం. దాని బాష్పీభవనం ఫలితంగా, మిశ్రమం ఏర్పడుతుంది, ఇది తేమ గాలి అని పిలువబడుతుంది. కొంచెం ఎక్కువ నీరు జోడించబడితే, అప్పుడు ఆవిరి తర్వాత, ఆవిరి యొక్క ఏకాగ్రత మరియు పాక్షిక పీడనం పెరుగుతుంది. అయినప్పటికీ, ఆవిరి మరియు ద్రవం మధ్య డైనమిక్ సమతుల్యత ఏర్పడే వరకు మాత్రమే ఇది గమనించబడుతుంది, అనగా. మిశ్రమంలోని ఆవిరి పీడన pHతో సంతృప్తమయ్యే వరకు.

సాధన కోసం తగినంత ఖచ్చితత్వంతో, తేమతో కూడిన గాలి యొక్క రెండు భాగాలు ఆదర్శవంతమైన వాయువుగా తీసుకోబడతాయి. ఏదైనా గ్యాస్ మిశ్రమం కొరకు, ఈ సందర్భంలో మిశ్రమం యొక్క పీడనం పాక్షిక ఒత్తిళ్ల మొత్తం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: p SM = p SV + p P.

సాధారణంగా వాతావరణంలోని తేమతో కూడిన గాలిని ఎదుర్కోవలసి ఉంటుంది, అప్పుడు p CM అనేది బారోమెట్రిక్ పీడనం Bకి సమానం, అనగా. p SV + + p P \u003d V.

1 మీ 3 తేమ గాలిలో ఉండే ఆవిరి ద్రవ్యరాశిని సంపూర్ణ తేమ అంటారు. సంపూర్ణ తేమ తేమ గాలిలో ఆవిరి సాంద్రతకు సమానం. సంతృప్త తేమతో కూడిన గాలి యొక్క గరిష్ట సంపూర్ణ తేమ r" = 1/v".

సాపేక్ష ఆర్ద్రత అనేది అదే పరిస్థితులలో సాధ్యమయ్యే గరిష్ట స్థాయికి సంపూర్ణ తేమ యొక్క నిష్పత్తి: j \u003d r P / r ".

ఆవిరి భాగం కోసం రాష్ట్రం యొక్క ఆదర్శ వాయువు సమీకరణాన్ని వర్తింపజేస్తూ, మేము వ్రాయవచ్చు

పొందిన సంబంధం తరచుగా j యొక్క నిర్వచనంగా తీసుకోబడుతుంది. సాధారణంగా, j యొక్క విలువ భిన్నాలలో కాదు, శాతాలలో వ్యక్తీకరించబడుతుంది. సంతృప్త గాలి యొక్క సాపేక్ష ఆర్ద్రత 100%. j విలువ సైక్రోమీటర్‌లు లేదా హైగ్రోమీటర్‌లను ఉపయోగించి కొలుస్తారు.

సరళమైన సైక్రోమీటర్‌లో రెండు ఆల్కహాల్ థర్మామీటర్‌లు ఉంటాయి, ఒకటి సాధారణ డ్రై థర్మామీటర్, మరియు రెండవది తేమ పరికరాన్ని కలిగి ఉంటుంది. తడి బల్బ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ పత్తి వస్త్రంతో చుట్టబడి ఉంటుంది, ఇది నీటి పాత్రలో ఉంటుంది. గాలి యొక్క సాపేక్ష ఆర్ద్రత తగ్గినప్పుడు తేమ యొక్క బాష్పీభవన రేటు పెరుగుతుంది. తేమ యొక్క బాష్పీభవన వస్తువు యొక్క శీతలీకరణకు కారణమవుతుంది, దాని నుండి తేమ ఆవిరైపోతుంది. తడి థర్మామీటర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ చల్లబడినప్పుడు, తేమ యొక్క బాష్పీభవన రేటు కూడా ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద డైనమిక్ సమతుల్యతను చేరుకునే వరకు తగ్గుతుంది - ఆవిరైన తేమ మొత్తం ఘనీభవించిన తేమకు సమానం. అందువలన, తడి బల్బ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత గాలి యొక్క సాపేక్ష ఆర్ద్రత గురించి సమాచారాన్ని ఇస్తుంది. థర్మామీటర్లు 0.2-0.1 డిగ్రీల విభజన విలువతో ఖచ్చితమైన గ్రాడ్యుయేషన్లను కలిగి ఉంటాయి. వాడుకలో సౌలభ్యం కోసం పరికరం రూపకల్పనలో సైకోమెట్రిక్ పట్టికను చేర్చవచ్చు.

నిర్దిష్ట వాల్యూమ్ Vలో ఉండే తేమ గాలి ద్రవ్యరాశి , పొడి గాలి మరియు ఆవిరి ద్రవ్యరాశి మొత్తం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది

m BB \u003d m C B + m P.

ఈ సూత్రాన్ని V ద్వారా విభజించిన తర్వాత, మనకు లభిస్తుంది

r BB \u003d r C B + r P.

పొడి గాలి మరియు పై సంబంధాల కోసం రాష్ట్ర సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి, మేము కనుగొంటాము

మేము కనుగొన్న విలువలను తేమతో కూడిన గాలి యొక్క సాంద్రత కోసం సూత్రంలోకి మారుస్తాము మరియు సాధారణ పరివర్తనల తర్వాత మనం పొందుతాము:

ఇప్పుడు గమనించండి RB< R П, значит (1/R B – 1/R П) >0. B/(R B ×T) విలువ భారమితీయ పీడనం వద్ద పొడి గాలి సాంద్రతకు సమానం. అప్పుడు ముగింపు చివరి సూత్రం నుండి అనుసరిస్తుంది: తేమతో కూడిన గాలి యొక్క సాంద్రత అదే (సాధారణంగా బారోమెట్రిక్) పీడనం వద్ద పొడి గాలి సాంద్రత కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. నిజమే, సాంద్రతలలో వ్యత్యాసం చిన్నది, కాబట్టి, సాంకేతిక గణనలలో, r BB \u003d r C B సాధారణంగా తీసుకోబడుతుంది, అయినప్పటికీ, అవసరమైతే, తరువాతి వ్యక్తీకరణను ఉపయోగించి మరింత ఖచ్చితమైన గణనలను నిర్వహించవచ్చు.

ఆచరణాత్మక గణనలలో, తేమ కంటెంట్ d అని పిలువబడే తేమ గాలి పరామితి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. నిర్వచనం ప్రకారం, తేమ కంటెంట్ అనేది తేమ లేదా ఆవిరి మొత్తం, కిలోగ్రాము పొడి గాలికి కిలో (గ్రా):

వాల్యూమ్ V కోసం, m P = V × r P, m SV = V × r SV పరిమాణాలు. అప్పుడు

నిష్పత్తి R CB / R P = 0.622, కాబట్టి మేము చివరకు కలిగి ఉన్నాము

తేమతో కూడిన గాలి యొక్క ముఖ్యమైన పరామితి దాని ఎంథాల్పీ, ఇది పొడి గాలి యొక్క ఎంథాల్పీ మరియు మిశ్రమంలో ఉన్న ఆవిరి యొక్క ఎంథాల్పీ మొత్తం:

H \u003d H CB + H P \u003d c R CB × t + d × (h "+ r + c R P × (t - t N)).

t, j, d మరియు H మధ్య విశ్లేషణాత్మక కనెక్షన్‌లు చాలా క్లిష్టమైనవి మరియు తరచుగా బీజగణితం కానివి. అందువల్ల, అనేక సమస్యల పరిష్కారం కష్టం మరియు పునరావృత పద్ధతులు అవసరం. గణనలను సరళీకృతం చేయడానికి మరియు సులభతరం చేయడానికి, ఒక ప్రత్యేక H-d రేఖాచిత్రం ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది B = 745 mm Hg ఒత్తిడి కోసం నిర్మించబడింది. కళ. సంతృప్త పట్టికలు మరియు ఎగువ సూత్రాల ఆధారంగా. ఈ రేఖాచిత్రం కోఆర్డినేట్‌ల వాలుగా ఉండే గ్రిడ్‌పై నిర్మించబడింది:

రేఖాచిత్రం పంక్తుల గ్రిడ్ j = const, ఐసోథెర్మ్‌ల గ్రిడ్ t = const మరియు పంక్తులు H = 45° కోణంలో నిలువుగా చూపబడతాయి. ఈ గ్రిడ్‌ల ఉనికి t, j, d మరియు H జాబితా నుండి ఇవ్వబడిన ఏవైనా రెండు పారామితుల ద్వారా రేఖాచిత్రంపై ఒక పాయింట్‌ను కనుగొనడానికి అనుమతిస్తుంది, అందుకే ఇతర రెండు తెలియని పారామితులు.

అనేక సాంకేతిక పరికరాలలో, ఉదాహరణకు, ఆవిరి-జెట్ ఉపకరణాలలో, ఆవిరి హీటర్లను కలపడం మొదలైన వాటిలో, అడియాబాటిక్ (బాహ్య ఉష్ణ మార్పిడి లేకుండా) నీటి ఆవిరి ప్రవాహాలను కలపడం జరుగుతుంది, దీని ఫలితంగా ప్రారంభ ఆవిరి యొక్క పారామితులు ప్రవాహాలు మార్పులకు లోనవుతాయి.

కాబట్టి, రెండు (తార్కికం యొక్క సరళత కోసం) మాస్ ఫ్లో రేట్లు M 1 మరియు M 2 మరియు ఆవిరి పారామితులు p 1 , v 1 , t 1 , h 1 , s 1 మరియు p 2 , v 2 , t 2 , h 2 తో ఆవిరి ప్రవహిస్తుంది. , s 2 ఛాంబర్‌లో కలపబడి, p CM, v CM, t CM, h CM, s CM అనే పారామీటర్‌లతో దానిని వదిలివేయండి. మిశ్రమం యొక్క పారామితులను నిర్ణయించడం అవసరం.

అవుట్‌పుట్ స్ట్రీమ్ యొక్క ద్రవ్యరాశి ప్రవాహం రేటు M CM = = M 1 + M 2 అని మరియు ద్రవ్యరాశి భిన్నాలు g 1 మరియు g 2 అనేది సంబంధిత ప్రవాహాల జత అని స్పష్టంగా ఉంది.

నీరు మరియు ఆవిరి యొక్క h-s రేఖాచిత్రాన్ని ఉపయోగించి పరిష్కరించడం చాలా సులభం. రేఖాచిత్రంలో p 1, t 1 మరియు p 2, t 2 పారామితులను బట్టి, మేము పాయింట్లు 1 మరియు 2ని కనుగొంటాము. మిక్సింగ్ ప్రక్రియ రివర్సిబుల్ మార్గంలో జరిగితే, అప్పుడు మిశ్రమం యొక్క నిర్దిష్ట ఎంట్రోపీ s CM , సంకలిత పరిమాణంగా, రివర్సిబిలిటీ పరిస్థితిని ప్రతిబింబించే మొత్తం s CM \u003d g 1 × s 1 + g 2 × s 2 ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:

పాయింట్లు 1 మరియు 2ని కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా మరియు l 13 మరియు l 32 విభాగాలకు సంబంధించి పాయింట్ 3 స్థానాన్ని నిర్ణయించడం ద్వారా ఫలిత మిశ్రమం యొక్క పారామితులను మేము కనుగొంటాము, దీని పొడవు సంబంధం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

అటువంటి నిష్పత్తి రివర్సిబిలిటీ కండిషన్ మరియు హీట్ బ్యాలెన్స్ సమీకరణం రెండింటినీ సంతృప్తిపరుస్తుందని నిరూపిద్దాం h CM = g 1 × h 1 + g 2 × h 2 .

త్రిభుజాలు 1a3 మరియు 3b2 సారూప్యత సాధారణ సంబంధాన్ని సూచిస్తుంది

మేము ఎక్కడ నుండి పొందుతాము

h 3 ×g 1 - h 1 ×g 1 \u003d h 2 ×g 2 - h 3 ×g 2.

h 3 × (g 1 + g 2) = h 1 × g 1 + h 2 × g 2 .

Ho g 1 + g 2 = 1, కాబట్టి

h 3 \u003d h SM \u003d h 1 × g 1 + h 2 × g 2.

అదేవిధంగా, l 1 a మరియు l 3 b విభాగాల మధ్య సంబంధాలను విశ్లేషించడం ద్వారా, రివర్సిబిలిటీ పరిస్థితి కూడా గమనించబడిందని నిర్ధారించుకోవచ్చు.

వాస్తవానికి, మిక్సింగ్ ప్రక్రియ అనేది తిరుగులేని ప్రక్రియ మరియు థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క రెండవ నియమానికి అనుగుణంగా, మిశ్రమం యొక్క ఎంట్రోపీ మిక్సింగ్ ముందు రెండు ప్రవాహాల ఎంట్రోపీ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది:

s CM = g 1 × s 1 + g 2 × s 2 + Ds

సాధారణంగా, మిక్సింగ్ చాంబర్ యొక్క ఇన్లెట్లు మరియు అవుట్లెట్ల వద్ద ఆవిరి పీడనాలు చాలా దగ్గరగా ఉంటాయి మరియు అదే విధంగా పరిగణించబడతాయి, అనగా. పాయింట్లు 1, 2 మరియు 3 H ఒకే ఐసోబార్‌పై ఉన్నాయి:

అయితే, అటువంటి మిక్సింగ్ ప్రక్రియలో, వేడిని సరఫరా చేస్తే లేదా తొలగించబడితే, అప్పుడు మిశ్రమం యొక్క ఎంథాల్పీ మరియు ఎంట్రోపీ అదనంగా మారుతుంది. ఇక్కడ ఉష్ణ బదిలీ p=const వద్ద జరుగుతుంది కాబట్టి, ఉష్ణ బదిలీలో చేరి ఉన్న వేడి మొత్తం ద్వారా ఎంథాల్పీ విలువ మారుతుంది, Dh = q:

ఈ పద్ధతి మిశ్రమం యొక్క స్థితి యొక్క పారామితులను గుర్తించడానికి మరియు అనేక ఆవిరి ప్రవాహాలను మిక్సింగ్ చేసేటప్పుడు మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. ఈ సందర్భంలో, రెండు స్ట్రీమ్‌లను మిక్సింగ్ చేసేటప్పుడు ఆవిరి స్థితి మొదట నిర్ణయించబడుతుంది, ఆపై ఫలిత మిశ్రమాన్ని మూడవ స్ట్రీమ్‌తో కలిపినప్పుడు మొదలైనవి.

ఏదైనా మిశ్రమం యొక్క ప్రతి భాగాల ద్రవ్యరాశి భిన్నాలు మొదటి మరియు రెండవ ప్రవాహాల యొక్క ద్రవ్యరాశి ప్రవాహ రేట్లు M 1 మరియు M 2 యొక్క విలువల ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి. తేమ కంటెంట్ d మరియు ఎంథాల్పీ h సంకలిత పారామితులు, కాబట్టి మనం వ్రాయవచ్చు

d CM = g 1 × d 1 + g 2 × d 2 మరియు h CM = g 1 × h 1 + g 2 × h 2 = g 1 × h 1 + (1 - g 1) × h 2,

g 1 + g 2 = 1 నుండి.

ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రతలు t 1 మరియు t 2 మరియు సాపేక్ష ఆర్ద్రత j 1 మరియు j 2 కోసం h-d రేఖాచిత్రం నుండి d 1 , d 2 , h 1 , h 2 విలువలను నిర్ణయించవచ్చు:

రేఖాచిత్రంలో, 1, 2 మరియు 3 పాయింట్లతో పాటు, ప్రతి ప్రవాహాల యొక్క పారామితులను ప్రతిబింబించే మరియు ఫలిత మిశ్రమం, పాయింట్లు 4, 5 మరియు 6 ప్లాట్ చేయబడ్డాయి, ఇవి తదుపరి తార్కికం కోసం అవసరం.

గణనలను ఆశ్రయించకుండా మిశ్రమ పారామితులను నిర్ణయించవచ్చు. దీన్ని చేయడానికి, పాయింట్లు 1 మరియు 2 ద్వారా సరళ రేఖను గీయండి మరియు గతంలో పొందిన సంబంధాన్ని ఉపయోగించి పాయింట్ 3 యొక్క స్థానాన్ని కనుగొనండి

h SM విలువను ప్రత్యామ్నాయం చేయడం ద్వారా సరళమైన పరివర్తనలను చేద్దాం:

సెగ్మెంట్ 1-2 యొక్క అటువంటి విభజనతో, d CM యొక్క విలువ కూడా సరిగ్గా నిర్ణయించబడుతుందని నిరూపించడానికి ఇది మిగిలి ఉంది. దీన్ని చేయడానికి, మేము ఎంచుకున్న త్రిభుజాల భుజాల నిష్పత్తులను వాటి ఎత్తులకు వ్రాస్తాము, ఈ ఎత్తులు తేమలో తేడాల ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి d:

ఇక్కడ నుండి మేము కనుగొంటాము

g 2 × d 2 - g 2 × d CM = g 1 × d CM - g 1 × d 1.

d CM × (g 1 + g 2) \u003d g 1 × d 1 + g 2 × d 2; d SM \u003d g 1 × d 1 + g 2 × d 2.

చివరి ఫార్ములా పూర్తిగా సంకలిత లక్షణానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది.