Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Формулы для расчёта газовых смесей
Газовую постоянную смеси газов (Rсм) можно выразить либо через газовые постоянные отдельных компонентов, входящих в смесь, либо через кажущуюся молекулярную массу смеси:
(1.23) или:
(1.24)
Связь между давлением газовой смеси и парциальными давлениями отдельных компонентов, входящих в смесь, устанавливается следующей зависимостью (закон Дальтона), легко получаемой из основного уравнения кинетической теории газов:
, (1.25)
где P – общее давление газовой смеси; p1, p2, …, pn – парциальные давления отдельных компонентов, входящих в смесь. Парциальные давления определяются проще всего, если известны объемные доли отдельных компонентов, входящих в смесь: , или вообще: . (1.26)
где pi – парциальное давление любого газа, входящего в смесь. В табл. 1.2 дана сводка формул, применяемых при расчетах газовых смесей.
Теплоёмкость газов Теплоемкостью (точнее удельной теплоемкостью) называют количество теплоты, которое необходимо сообщить телу (газу), чтобы изменить температуру какой-либо количественной единицы на 1° С (1К). Количество теплоты в системе СИ измеряют в Дж или кДж. В зависимости от количественной единицы вещества различают массовую теплоемкость С – кДж/(кг·К), объемную теплоемкость С’–кДж/(м3·К) и киломольную теплоемкость μС – кДж/(кмоль·К). Поскольку в 1 м3 в зависимости от параметров состояния содержится различная масса газа, то объемную теплоемкость всегда относят к 1 м3 газа при нормальных условиях (РН = 760 мм рт. ст., tН = 0° С). Массовая, киломольная и объемная теплоемкости связаны между собой следующими зависимостями:
(1.27)
где μ – молекулярная масса или количество кг в киломоле данного вещества, кг/кмоль; (1.28)
где 22,4 – объем киломоля любого идеального газа в нормальных физических условиях (следствие из закона Авогадро), м3н /кмоль;
C’= С·ρн, (1.29)
где ρН – плотность данного вещества при нормальных условиях, кг/м3н.
Теплоемкость идеальных газов зависит от атомности, характера процесса и температуры. Теплоемкость реальных газов, кроме перечисленных выше факторов, зависит еще и от давления. Зависимость теплоемкости от температуры обычно выражают формулой:
C = a + bt + et2, (1.30)
где t–температура в °С; a, b, е – численные коэффициенты, определяемые экспериментально. Аналогичные зависимости получены не только для массовых, но и для других видов теплоемкости (объемных, киломольных). Различают среднюю и истиннуютеплоемкости. Средняятеплоемкость в интервале температур t1 – t2 равна:
, (1.31)
где q1-2 – количество теплоты, подведенное в данном процессе, кДж/кг; t1, t2 – температура в начале и в конце процесса, °С. Если выражение (1.31) записать для бесконечно малого количества теплоты dq и интервала температур dt, то получим формулу так называемой истинной теплоемкости С при данной температуре:
. (1.32) Из выражения (1.32) dq = Cdt, а для всего процесса 1–2 количество теплоты q1-2 будет равно:
. (1.33) Это же количество теплоты можно выразить через среднюю теплоемкость, что следует из (1.31):
. (1.34) Имеется еще одна формула для подсчета q1-2: . (1.35)
Применение этого выражения удобно при наличии таблиц средних теплоемкостей . В некоторых случаях требуется, пользуясь таблицами средних теплоемкостей , определить значение теплоемкости . Для этого из (1.34) и (1.35) можно получить формулу:
. (1.36)
В теплотехнике особое значение имеют два случая нагревания (охлаждения): при постоянном давлении (изобарный процесс) и при постоянном объеме (изохорный процесс). Обоим этим случаям соответствуют изобарные и изохорные теплоемкости, имеющие в обозначениях индексы «p» «v». Изобарные теплоемкости: Изохорные теплоемкости: Между теплоемкостями при постоянном давлении и постоянном объеме существует следующая зависимость: -для массовых теплоёмкостей:
, (1.37)
-для мольных теплоемкостей:
. (1.38)
Для приближенных расчетов и при невысоких температурах можно принимать следующие значения мольных теплоемкостей (табл. 1.3).
В технической термодинамике большое значение имеет отношение теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме, обозначаемое буквой k и называемое показателем адиабаты:
. (1.39)
Принимая теплоемкость постоянной, на основании данных табл. 1.3 можно получить для одноатомных газов k=1,67; для двухатомных газов k=1,4; для трехатомных газов k=1,29.
Таблица.1.3. Приближенные значения киломольных теплоемкостей газов при постоянном объеме и постоянном давлении (C = const)
Если в процессе участвуют М кг или Vн м3 газа, то подсчет количества тепла производится по формулам:
, (1.40)
и:
. (1.41)
Теплоемкость газовой смеси определяется на основании следующих формул: массовая теплоемкость смеси:
(1.42)
oбъемная теплоемкость смеси:
(1.43)
мольная теплоемкость смеси:
(1.44)
где i – номер компонента смеси; n – число компонентов смеси. В этих выражениях mi, ri – соответственно массовая и объемная доля i-го компонента газовой смеси; , , – соответственно массовая, объемная и мольная теплоемкость i-го компонента; , , – соответственно массовая, объемная и мольная теплоемкость газовой смеси.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; просмотров: 888; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.14.249.138 (0.02 с.) |