საწვავი, გაზის ნარევები და სითბოს სიმძლავრე

სითბოს ძრავებში (მანქანებში) სამუშაო სითხე არის სხვადასხვა გაზების ნარევი. თუ ნარევის კომპონენტები არ შედიან ქიმიური რეაქციებიერთმანეთში და თითოეული კომპონენტი ემორჩილება კლაიპერონის მდგომარეობის განტოლებას, მაშინ ასეთი ნარევი განიხილება იდეალურ გაზად.

ნარევის გამოსათვლელად საჭიროა განვსაზღვროთ μ cm - საშუალო მოლური მასა და Rc m - ნარევის სპეციფიკური აირის მუდმივი. მათი დასადგენად საჭიროა ვიცოდეთ ნარევის შემადგენლობა, ანუ რომელი კომპონენტები და რა რაოდენობით ქმნიან ამ ნარევს, რა პარამეტრები აქვს ნარევში შემავალ თითოეულ კომპონენტს.

ნარევის თითოეული კომპონენტი იქცევა ისე, თითქოს ნარევში სხვა აირები არ იყოს, იკავებს მთელ ხელმისაწვდომ მოცულობას, რომელშიც ნარევი მდებარეობს, მიჰყვება მდგომარეობის საკუთარ განტოლებას და ახორციელებს ეგრეთ წოდებულ ნაწილობრივ წნევას კედლებზე, ხოლო ტემპერატურა ნარევის ყველა კომპონენტი ერთნაირია და ნარევის ტემპერატურის ტოლია.

დალტონის კანონის მიხედვით, P ნარევის წნევა ტოლია ნარევიში შემავალი ცალკეული კომპონენტების ნაწილობრივი წნევის ჯამის:

სადაც n არის ნარევი კომპონენტების რაოდენობა.

ამაგის კანონის მიხედვით, V ნარევის მოცულობა უდრის ნარევის შემადგენლობაში შემავალი ცალკეული კომპონენტების ნაწილობრივი მოცულობების ჯამს ნარევის ტემპერატურასა და წნევაზე:

, (1.21)

სადაც - ნაწილობრივი მოცულობა, მ 3; V- ნარევის მოცულობა, მ 3

ნარევის შემადგენლობა მოცემულია მოცულობითი (მოლარული) ან მასობრივი ფრაქციების მიხედვით.

i-ე კომპონენტის მოცულობითი წილიარის კომპონენტის ნაწილობრივი მოცულობის შეფარდება ნარევის მოცულობასთან, ანუ, მაშინ ნარევის კომპონენტების მოცულობითი ფრაქციების ჯამი არის 1, ე.ი. თუ მნიშვნელობა მოცემულია %-ში, მაშინ მათი ჯამი = 100%.

i-ე კომპონენტის მოლური წილი n iარის N i კომპონენტის კილომოლების რაოდენობის თანაფარდობა N ნარევის კილომოლების რაოდენობასთან, ე.ი. , , ანუ თითოეული კომპონენტის და მთლიანი ნარევის კილომოლების რაოდენობა უდრის შესაბამისი კომპონენტის და მთლიანი ნარევის თანაფარდობას ერთი კილომოლით დაკავებულ მოცულობასთან.

თუ გავითვალისწინებთ, რომ იდეალურ გაზს ერთსა და იმავე პირობებში აქვს კილომოლის იგივე მოცულობა, მაშინ ჩანაცვლების შემდეგ მივიღებთ: , ე.ი. იდეალური აირებიმოლური და მოცულობითი წილადები რიცხობრივად ტოლია.

i-ე კომპონენტის მასური წილიარის კომპონენტის მასის შეფარდება ნარევის მასასთან: , აქედან გამომდინარეობს, რომ ნარევის მასა უდრის კომპონენტების მასების ჯამს და ასევე კომპონენტების მასური წილადების ჯამი ტოლია 1-მდე (ან 100%).

მოცულობითი წილადების გადაქცევა მასურ წილადებად და პირიქით, ეფუძნება შემდეგ თანაფარდობებს:

,

სადაც ρ = μ / 22.4, კგ / მ 3.

აქედან გამომდინარეობს, რომ i-ე კომპონენტის მასური წილი გამოითვლება მიმართებიდან:

,

სადაც არის ნარევის სიმკვრივე, კგ / მ 3, არის i-ე კომპონენტის მოცულობითი ფრაქცია.

მომავალში მისი დადგენა შესაძლებელია მოცულობითი წილადების საშუალებით.

.

სიმჭიდროვენარევები მოცულობითი ფრაქციებისთვის განისაზღვრება თანაფარდობით

, სად , (1.22)

.

ნაწილობრივი წნევა განისაზღვრება ფორმულებით:

ან (1.23)

კომპონენტებისა და მთლიანი ნარევის მდგომარეობის განტოლებებს აქვს ფორმა:

;

,

საიდანაც, გარდაქმნების შემდეგ, ვიღებთ ამისთვის მასიურიაქციები

, . (1.24)

ნარევის სიმკვრივე და სპეციფიკური მოცულობა მასიურიგააზიარე:

; . (1.25)

ნაწილობრივი წნევის გამოსათვლელად გამოიყენება ფორმულა:

. (1.26)

მასობრივი ფრაქციების მოცულობით წილადებად გადაქცევა ხორციელდება ფორმულის მიხედვით:

.

აირების ნარევის სითბური სიმძლავრის განსაზღვრისას, ვარაუდობენ, რომ გაზის ნარევის გასათბობად (გაცივებისთვის) საჭიროა ნარევის თითოეული კომპონენტის გაცხელება (გაგრილება).

სადაც Q i =M i c i ∆t არის ნარევის i-ე კომპონენტის ტემპერატურის შეცვლაზე დახარჯული სითბო, c i არის ნარევის i-ე კომპონენტის მასის თბოტევადობა.

ნარევის სითბოს სიმძლავრე განისაზღვრება თანაფარდობით (თუ ნარევი მოცემულია მასის წილადებით)

, ანალოგიურად . (1.28)

მოცულობითი ფრაქციების მიხედვით მოცემული ნარევის მოლური და მოცულობითი სითბოს სიმძლავრე განისაზღვრება

; ;

;

მაგალითი 1.5მშრალი ჰაერი მასის მიხედვით შედგება g O2 \u003d 23,3% ჟანგბადისა და g N 2 \u003d 76,6% აზოტისგან. განსაზღვრეთ ჰაერის შემადგენლობა მოცულობით (r O2 და r N 2) და ნარევის აირის მუდმივი.

გამოსავალი.

1. ცხრილიდან 1 ვხვდებით კგ/კმოლ და კგ/კმოლ

2. განსაზღვრეთ ჟანგბადისა და აზოტის მოცულობითი ფრაქციები:

1. ჰაერის (ნარევის) გაზის მუდმივი განისაზღვრება ფორმულით:

, ჯ/კგ კ

მაგალითი 1.6. განსაზღვრეთ სითბოს რაოდენობა, რომელიც საჭიროა M = 2 კგ მასის მქონე აირის ნარევის გასათბობად P = const-ზე, რომელიც შედგება % წონის მიხედვით: ° C.

გამოსავალი:

1. განსაზღვრეთ კომპონენტების საშუალო მასის თბოტევადობა, რომლებიც ქმნიან აირის ნარევს P=const და t 1 =900 o C (P2-დან):

1.0258 კჯ/კგ კ; =1,1045 კჯ/კგ K;

1.1078 კჯ/კგ K; =2.1097 კჯ/კგ K;

2. განსაზღვრეთ კომპონენტების საშუალო მასის თბოტევადობა, რომლებიც ქმნიან აირის ნარევს P=const და t 1 =1200 o C (P2-დან):

1.0509 კჯ/კგ კ; =1,153 კჯ/კგ K;

1.1359 კჯ/კგ K; =2.2106 კჯ/კგ K;

3. განსაზღვრეთ ნარევის საშუალო მასის სითბოს ტევადობა ტემპერატურის დიაპაზონისთვის: t 2 \u003d 1200 ° C და t 1 \u003d 900 ° C:

4. სითბოს რაოდენობა 2 კგ ნარევის გასათბობად P=const:

თერმოდინამიკის პირველი კანონიადგენს რაოდენობრივ კავშირს სისტემის შიდა ენერგიის ცვლილებასა და სამუშაო სითხეში სითბოს მიწოდების შედეგად გარემოს გარე წნევის ძალებთან შესრულებულ მექანიკურ სამუშაოს შორის.

დახურული თერმოდინამიკური სისტემისთვის პირველი კანონის განტოლებას აქვს ფორმა

სამუშაო სითხეზე (ან სისტემაზე) გადაცემული სითბო გამოიყენება მისი შინაგანი ენერგიის (dU) გასაზრდელად სხეულის ტემპერატურის ზრდის გამო და გარე სამუშაოების შესასრულებლად (dL) სამუშაო სითხის გაფართოებისა და მისი გაზრდის გამო. მოცულობა.

პირველი კანონი შეიძლება დაიწეროს როგორც dH=dq+VdP=dq-dL 0,

სადაც dL 0 \u003d VdP - წნევის ცვლილების ელემენტარული სამუშაო ეწოდება სასარგებლო გარე (ტექნიკური) სამუშაოს.

dU არის სამუშაო სითხის (სისტემის) შიდა ენერგიის ცვლილება, რომელიც მოიცავს მოლეკულების თერმული მოძრაობის ენერგიას (მთარგმნელობითი, ბრუნვითი და ვიბრაციული) და მოლეკულების ურთიერთქმედების პოტენციურ ენერგიას.

ვინაიდან სისტემის გადასვლა ერთი მდგომარეობიდან მეორეზე ხდება სითბოს მიწოდების შედეგად, შესაბამისად, სამუშაო სითხე თბება და მისი ტემპერატურა იზრდება dT-ით, ხოლო მოცულობა იზრდება dV-ით.

სხეულის ტემპერატურის მატება იწვევს მისი ნაწილაკების კინეტიკური ენერგიის ზრდას, ხოლო სხეულის მოცულობის ზრდა იწვევს ნაწილაკების პოტენციური ენერგიის ცვლილებას. შედეგად, სხეულის შინაგანი ენერგია იზრდება dU-ით, ამიტომ შინაგანი ენერგია U არის სხეულის მდგომარეობის ფუნქცია და შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ორი დამოუკიდებელი პარამეტრის U=f 1 (P,V) ფუნქციად; U=f 2 (P,T), U=f 3 (υ,T). შიდა ენერგიის ცვლილება თერმოდინამიკურ პროცესში განისაზღვრება მხოლოდ საწყისი (U 1) და საბოლოო (U 2) მდგომარეობებით, ე.ი.

დიფერენციალური ფორმით იწერება შინაგანი ენერგიის ცვლილება

ა) სპეციფიკური მოცულობის და ტემპერატურის ფუნქციით

ბ) ტემპერატურის ფუნქციით, ვინაიდან , მაშინ

პრაქტიკული გამოთვლებისთვის, რომლებშიც აუცილებელია გავითვალისწინოთ C v-ის ცვლილება ტემპერატურასთან, არსებობს სპეციფიკური შიდა ენერგიის (ხშირად მოლარული) ემპირიული ფორმულები და ცხრილები. იდეალური აირებისთვის U m ნარევის მოლური შიდა ენერგია განისაზღვრება ფორმულით

, ჯ/კმოლ

მასის წილადებით მოცემული ნარევისთვის. Ამგვარად შინაგანი ენერგიაიქ არის სისტემის თვისება და ახასიათებს სისტემის მდგომარეობას.

ენთალპიაარის თერმული მდგომარეობის ფუნქცია, რომელიც შემოიღო Kamerling-Onnes-მა, (გამარჯვებული ნობელის პრემია, 1913), რომელიც არის U სისტემის შიდა ენერგიის ჯამი და P სისტემის წნევის და მისი V მოცულობის ნამრავლი.

ვინაიდან მასში შემავალი რაოდენობები არის სახელმწიფო ფუნქციები, ამიტომ H ასევე არის სახელმწიფო ფუნქცია, ანუ H \u003d f 1 (P, V); H=f 2 (V,T); H=f 3 (P, T).

ენთალპიის dH ცვლილება ნებისმიერ თერმოდინამიკურ პროცესში განისაზღვრება საწყისი H 1 და საბოლოო H 2 მდგომარეობებით და არ არის დამოკიდებული პროცესის ბუნებაზე. თუ სისტემა შეიცავს 1 კგ ნივთიერებას, მაშინ გამოიყენება სპეციფიკური ენთალპია ჯ/კგ.

იდეალური გაზისთვის დიფერენციალურ განტოლებას აქვს ფორმა

შესაბამისად სპეციფიკური ენთალპია განისაზღვრება ფორმულით

თერმოდინამიკის პირველი კანონის განტოლებაა dq=dU+Pdυ, როდესაც სამუშაოს ერთადერთი ტიპია გაფართოების სამუშაო Pdυ=d(Pυ)-υdP, შემდეგ dq=d(U+Pυ)-υdP, საიდანაც

საინჟინრო პრაქტიკაში ხშირად უწევთ საქმე არა ერთგვაროვან გაზებთან, არამედ ქიმიურად შეუსაბამო აირების ნარევებთან. აირის ნარევების მაგალითებია: ატმოსფერული ჰაერი, ბუნებრივი აირი, საწვავის წვის აირისებრი პროდუქტები და ა.შ.

გაზის ნარევებისთვის მოქმედებს შემდეგი დებულებები.

1. თითოეულ გაზს, რომელიც შედის ნარევში, აქვს ტემპერატურა, ტემპერატურის ტოლინარევები.

2. ნარევში შემავალი ნებისმიერი აირი ნაწილდება ნარევის მთელ მოცულობაში და შესაბამისად თითოეული გაზის მოცულობა უდრის მთლიანი ნარევის მოცულობას.

3. ნარევში შემავალი თითოეული აირი ემორჩილება მდგომარეობის საკუთარ განტოლებას.

4. ნარევი მთლიანობაში ჰგავს ახალ გაზს და ემორჩილება მდგომარეობის საკუთარ განტოლებას.

აირის ნარევების შესწავლა ეფუძნება დალტონის კანონს, რომლის მიხედვითაც, მუდმივ ტემპერატურაზე ნარევის წნევა უდრის ნარევში შემავალი გაზების ნაწილობრივი წნევის ჯამს:

სადაც p სმ არის ნარევის წნევა;

p i - ნარევში შემავალი i-ე აირის ნაწილობრივი წნევა;

n არის ნარევში შემავალი გაზების რაოდენობა.

ნაწილობრივი წნევა არის წნევა, რომელსაც აირი შეაღწევს ნარევში, თუ ის მარტო იკავებს ნარევის მთელ მოცულობას იმავე ტემპერატურაზე.

გაზის ნარევების დაყენების მეთოდები

გაზის ნარევის შემადგენლობა შეიძლება განისაზღვროს მასის, მოცულობის და მოლური ფრაქციების მიხედვით.

მასური წილადები. ნარევში შემავალი ნებისმიერი გაზის მასური წილი არის ამ გაზის მასის თანაფარდობა ნარევის მასასთან.

მ 1 \u003d M 1 / M სმ; მ 2 \u003d M 2 / M სმ; ..........; m n \u003d M n / M სმ,

სადაც m 1, m 2, ..., m n - მასობრივი წილადებიაირები;

M 1 , M 2 , ..., M n - ცალკეული აირების მასები;

M სმ არის ნარევის მასა.

ამის დანახვა ადვილია

და

(100%).

მოცულობის აქციები.ნარევში შემავალი ნებისმიერი გაზის მოცულობითი წილი არის ამ გაზის შემცირებული (ნაწილობრივი) მოცულობის თანაფარდობა ნარევის მოცულობასთან.

r 1 \u003d V 1 / V სმ; r 2 \u003d V 2 / V სმ; ........., r n = V n / V სმ;

სადაც V 1 , V 2 , ..., V n - აირების შემცირებული მოცულობები;

V სმ არის ნარევის მოცულობა;

r 1 , r 2 , ..., r n - აირების მოცულობითი ფრაქციები.

შემცირებული მოცულობა არის გაზის მოცულობა ნარევის პირობებში (ნარევის ტემპერატურასა და წნევაზე).

შემცირებული მოცულობა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად: თუ ერთის გარდა ყველა აირი ამოღებულია ნარევის შემცველი ჭურჭლიდან, ხოლო დარჩენილი გაზი შეკუმშულია ნარევის წნევამდე ტემპერატურის შენარჩუნებისას, მაშინ მისი მოცულობა შემცირდება ან ნაწილობრივი.

შეიძლება დადასტურდეს, რომ ნარევის მოცულობა ტოლი იქნება აირების შემცირებული მოცულობების ჯამისა.

(100%).

მოლური ფრაქციები.ნარევში შემავალი ნებისმიერი გაზის მოლური წილი არის ამ აირის კილომოლების რაოდენობის თანაფარდობა ნარევის კილომოლებთან.

r 1 \u003d n 1 / n სმ; r 2 \u003d n 2 / n სმ; ........., r n \u003d n n / n სმ,

სადაც r 1 , r 2 , ..., r n - აირების მოლური ფრაქციები;

n სმ არის ნარევის კილომოლების რაოდენობა;

n 1 , n 2 , ..., n n არის გაზების კილომოლი რაოდენობა.

მოლური ფრაქციების მიხედვით ნარევის დაზუსტება იდენტურია ნარევის მოცულობითი ფრაქციების მიხედვით, ე.ი. მოლარულ და მოცულობით ფრაქციებს აქვთ იგივე რიცხვითი მნიშვნელობები ნარევიში შემავალი თითოეული გაზისთვის.

აირის მუდმივი და ნაზავის აშკარა (საშუალო) მოლეკულური წონა.მასის წილადებით მოცემული აირის ნარევის მუდმივის გამოსათვლელად, ჩვენ ვწერთ მდგომარეობის განტოლებებს:

ნარევისთვის

p სმ × V სმ = M სმ R სმ T; (1.9)

გაზებისთვის

. (1.10)

ჩვენ ვაჯამებთ განტოლებების მარცხენა და მარჯვენა ნაწილებს (1.10)

(p 1 + p 2 + .... + p n) V სმ = (M 1 R 1 + M 2 R 2 + ..... + M n R n) T.

იმიტომ რომ

,

შემდეგ p სმ V სმ = (M 1 R 1 + M 2 R 2 + ..... + M n R n) T. (1.11)

განტოლებები (1.9) და (1.11) გულისხმობს იმას

M სმ R სმ T \u003d (M 1 R 1 + M 2 R 2 + ..... + M n R n) T.

R სმ \u003d M 1 / M სმ R 1 + M 2 / M სმ R 2 + ...... + M n / M სმ R n \u003d

M 1 R 1 + m 2 R 2 + ...... + m n R n

ან

, (1.12)

სადაც R სმ არის ნარევის აირის მუდმივი.

ვინაიდან i-ე აირის გაზის მუდმივია

R i = 8314 / მ i,

შემდეგ განტოლება (1.12) გადაიწერება შემდეგნაირად:

. (1.13)

აირის ნარევის პარამეტრების განსაზღვრისას მოსახერხებელია გამოვიყენოთ გარკვეული პირობითი მნიშვნელობა, რომელსაც ეწოდება აირის ნარევის აშკარა (საშუალო) მოლეკულური წონა. ნარევის აშკარა მოლეკულური წონის კონცეფცია საშუალებას გვაძლევს პირობითად განვიხილოთ ნარევი, როგორც ერთგვაროვანი აირი, რაც მნიშვნელოვნად ამარტივებს გამოთვლებს.

ცალკე გაზის გამოთქმა

ანალოგიით, ნარევისთვის შეგვიძლია დავწეროთ

მ სმ R სმ = 8314, (1.14)

სადაც m სმ არის ნარევის აშკარა მოლეკულური წონა.

განტოლებიდან (1.14) გამონათქვამების (1.12) და (1.13) გამოყენებით ვიღებთ

, (1.15)

. (1.16)

ამ გზით მსჯელობისას შეიძლება მივიღოთ Rcm და mcm მოცულობითი წილადების გამოთვლის ფორმულები, მასური წილადების მოცულობით წილადებად გადაქცევის ფორმულები და, პირიქით, მოცულობითი წილადების მასის წილადებად გადაქცევის ფორმულები, ფორმულები u სმ ნარევის სპეციფიკური მოცულობის გამოსათვლელად და ნარევის სიმკვრივე r სმ მასის და მოცულობითი ფრაქციების მეშვეობით და ბოლოს, ნარევში შემავალი გაზების ნაწილობრივი წნევის გამოსათვლელი ფორმულები მოცულობითი და მასური წილადების მეშვეობით. ამ ფორმულებს წარმოქმნის გარეშე წარმოგიდგენთ ცხრილში.

გაზის ნარევების გამოთვლის ფორმულები

ნარევის შემადგენლობის დაყენება	ერთი კომპოზიციიდან მეორეზე გადატანა	ნარევის სიმკვრივე და სპეციფიკური მოცულობა	ნარევის აშკარა მოლეკულური წონა	გაზის ნარევი მუდმივი	ნაწილობრივი წნევა
მასური წილადები
მოცულობითი წილადები

გაზების თბოტევადობა

სხეულის სითბოს სიმძლავრე არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც საჭიროა სხეულის გასათბობად ან გაგრილებისთვის 1 კ-ით. ნივთიერების ერთეულის თბოტევადობას ეწოდება სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრე.

ამრიგად, ნივთიერების სპეციფიკური თბოტევადობა არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც უნდა გადაიცეს ან გამოკლდეს ნივთიერების ერთეულს, რათა შეიცვალოს მისი ტემპერატურა 1 K-ით ამ პროცესში.

ვინაიდან მხოლოდ სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრე განიხილება შემდეგში, ჩვენ მივმართავთ სპეციფიკურ სითბოს სიმძლავრეს უბრალოდ სითბოს სიმძლავრედ.

გაზის რაოდენობა შეიძლება გამოითვალოს მასით, მოცულობით და კილომოლების რაოდენობით. გასათვალისწინებელია, რომ გაზის მოცულობის დაყენებისას ეს მოცულობა მიყვანილია ნორმალურ პირობებში და იზომება ნორმალურ კუბურ მეტრში (ნმ 3).

გაზის რაოდენობის დადგენის მეთოდიდან გამომდინარე, გამოირჩევა შემდეგი სითბოს სიმძლავრეები:

გ - მასის სითბოს მოცულობა, J / (კგ × K);

c¢ - მოცულობითი სითბოს სიმძლავრე, J / (ნმ 3 × K);

c m - მოლური სითბოს სიმძლავრე, J / (kmol × K).

ამ სითბოს სიმძლავრეებს შორის არის შემდეგი ურთიერთობები:

c = c m / m; m-ით = × m-ით;

с¢ = с მ / 22,4; m = s¢ × 22.4-ით,

აქედან

; s¢ = s × r n,

სადაც u n და r n - სპეციფიკური მოცულობა და სიმკვრივე ნორმალურ პირობებში.

იზოქორული და იზობარული სითბოს სიმძლავრეები

სამუშაო სითხეზე გადაცემული სითბოს რაოდენობა დამოკიდებულია თერმოდინამიკური პროცესის მახასიათებლებზე. თერმოდინამიკური პროცესიდან გამომდინარე პრაქტიკული მნიშვნელობისაა ორი ტიპის სითბოს სიმძლავრე: იზოქორული და იზობარული.

სითბოს სიმძლავრე u = const-ზე არის იზოქორული.

c u - მასის იზოქორული სითბოს სიმძლავრე,

გ¢ uარის მოცულობითი იზოქორული სითბოს სიმძლავრე,

სმ uარის მოლარული იზოქორული სითბოს სიმძლავრე.

სითბოს სიმძლავრე p = const-ზე არის იზობარი.

cp - მასის იზობარული სითბოს სიმძლავრე,

c¢ р - მოცულობითი იზობარული სითბოს სიმძლავრე,

c m p - მოლური იზობარული სითბოს სიმძლავრე.

ტემპერატურის იგივე ცვლილებისას p = const-ზე განხორციელებულ პროცესში, უფრო მეტი სითბო იხარჯება, ვიდრე პროცესში u = const. ეს აიხსნება იმით, რომ u = const სხეულზე გადაცემული სითბო იხარჯება მხოლოდ მისი შინაგანი ენერგიის შეცვლაზე, ხოლო p = const დროს სითბო იხარჯება როგორც შინაგანი ენერგიის გაზრდაზე, ასევე გაფართოების სამუშაოს შესრულებაზე. განსხვავება მასის იზობარულ და მასის იზოქორიულ სითბოს სიმძლავრეებს შორის მაიერის განტოლების მიხედვით

c p - გ u=რ. (1.17)

თუ (1.17) განტოლების მარცხენა და მარჯვენა მხარეები გამრავლებულია m კილომოლ მასაზე, მაშინ მივიღებთ

c m p - c m u= 8314 J/(kmol×K) (1.18)

თერმოდინამიკაში და მის გამოყენებაში დიდი მნიშვნელობა აქვს იზობარული და იზოქორული სითბოს სიმძლავრის თანაფარდობას:

, (1.19)

სადაც k არის ადიაბატური მაჩვენებელი.

გამოთვლები აჩვენებს, რომ ერთატომური აირებისთვის k » 1.67, დიატომური აირებისთვის k » 1.4 და ტრიატომური აირებისთვის k » 1.29.

ადვილი მისახვედრია, რომ ღირებულება რომტემპერატურაზე დამოკიდებული. მართლაც, (1.17) და (1.19) განტოლებიდან გამომდინარეობს, რომ

, (1.20)

და განტოლებიდან (1.18) და (1.19)

. (1.21)

ვინაიდან სითბოს სიმძლავრეები იზრდება გაზის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, k-ის მნიშვნელობა მცირდება, უახლოვდება ერთიანობას, მაგრამ ყოველთვის რჩება მასზე დიდი.

k-ის მნიშვნელობის ცოდნა, შეიძლება განისაზღვროს შესაბამისი სითბოს სიმძლავრის მნიშვნელობა. ასე, მაგალითად, განტოლებიდან (1.20) გვაქვს

, (1.22)

და მას შემდეგ p = k × s-ით u, შემდეგ მივიღებთ

. (1.23)

ანალოგიურად, მოლური სითბოს სიმძლავრეებისთვის, განტოლებიდან (1.21) ვიღებთ

. (1.24)

. (1.25)

საშუალო და ნამდვილი სითბოს სიმძლავრე

აირების სითბოს სიმძლავრე დამოკიდებულია ტემპერატურაზე და გარკვეულწილად წნევაზე. სითბოს სიმძლავრის დამოკიდებულება წნევაზე მცირეა და უგულებელყოფილია უმეტეს გამოთვლებში. სითბოს სიმძლავრის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე მნიშვნელოვანია და გასათვალისწინებელია. ეს დამოკიდებულება საკმაოდ ზუსტად არის გამოხატული განტოლებით

c = a + in t + et 2, (1.26)

სადაც ა, inდა e არის მნიშვნელობები, რომლებიც მუდმივია მოცემული გაზისთვის.

ხშირად თერმული ინჟინერიის გამოთვლებში, არაწრფივი დამოკიდებულება (1.26) იცვლება წრფივით:

c = a + inტ. (1.27)

თუ გრაფიკულად ავაშენებთ სითბოს სიმძლავრის დამოკიდებულებას ტემპერატურაზე (1.26) განტოლების მიხედვით, მაშინ ეს იქნება მრუდი დამოკიდებულება (ნახ. 1.4). როგორც ნახატზეა ნაჩვენები, თითოეულ ტემპერატურულ მნიშვნელობას აქვს საკუთარი სითბოს სიმძლავრის მნიშვნელობა, რომელსაც ჩვეულებრივ უწოდებენ ნამდვილ სითბოს სიმძლავრეს. მათემატიკურად, ჭეშმარიტი სითბოს სიმძლავრის გამოხატულება იწერება შემდეგნაირად: . (1.28)

მაშასადამე, ჭეშმარიტი თბოტევადობა არის სითბოს უსასრულო რაოდენობის dq თანაფარდობა ტემპერატურის უსასრულოდ მცირე ცვლილებასთან dt. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჭეშმარიტი სითბოს სიმძლავრე არის გაზის სითბოს მოცულობა მოცემულ ტემპერატურაზე. ნახ. 1.4, ჭეშმარიტი სითბოს სიმძლავრე t 1 ტემპერატურაზე მითითებულია t1-ით და გამოსახულია როგორც სეგმენტი 1-4, t 2 ტემპერატურაზე - t2-ით და გამოსახულია როგორც სეგმენტი 2-3. განტოლებიდან (1.28) ვიღებთ dq=cdt. (1.29) პრაქტიკულ გამოთვლებში ჩვენ ყოველთვის განვსაზღვრავთ სითბოს რაოდენობა საბოლოო ცვლილებაზე

ტემპერატურა. აშკარაა, რომ q სითბოს რაოდენობა, რომელიც იტყობინება ნივთიერების ერთეულ რაოდენობას, როდესაც ის გაცხელებულია t 1-დან t 2-მდე, შეიძლება ვიპოვოთ (1.29) t 1-დან t2-მდე ინტეგრაციით.

. (1.30)

გრაფიკულად, ინტეგრალი (1.30) გამოიხატება 4-1-2-3 ფართობით. თუ გამოსახულებაში (1.30) ჩავანაცვლებთ ჭეშმარიტი სითბოს სიმძლავრის მნიშვნელობას წრფივი დამოკიდებულების მიხედვით (1.27), მაშინ მივიღებთ

(1.31)

სადაც - საშუალო სითბოს სიმძლავრე ტემპერატურის დიაპაზონში t 1-დან t 2-მდე.

, (1.32)

ამრიგად, საშუალო სითბოს სიმძლავრე არის q სითბოს საბოლოო რაოდენობის თანაფარდობა საბოლოო ტემპერატურის ცვლილებასთან t 2 - t 1:

. (1.33)

თუ 4-3-ის საფუძველზე (ნახ. 1.4) აგებულია მართკუთხედი 4-1¢-2¢-3, ზომით ტოლი ფიგურა 4-1-2-3, მაშინ ამ მართკუთხედის სიმაღლე იქნება იყოს საშუალო სითბოს სიმძლავრის ტოლი, სადაც არის t 1 - t 2 ტემპერატურის დიაპაზონში.

ჩვეულებრივ, საშუალო სითბოს სიმძლავრის მნიშვნელობები მოცემულია ნივთიერებების თერმოდინამიკური თვისებების ცხრილებში. ამასთან, ამ ცხრილების მოცულობის შესამცირებლად, ისინი უზრუნველყოფენ საშუალო სითბოს სიმძლავრის მნიშვნელობებს, რომლებიც განისაზღვრება ტემპერატურის დიაპაზონში 0 ° C-დან t ° C-მდე.

თუ საჭიროა საშუალო სითბოს სიმძლავრის მნიშვნელობის გამოთვლა მოცემული ტემპერატურის დიაპაზონში t 1 - t 2, მაშინ ეს შეიძლება გაკეთდეს შემდეგნაირად.

ფართობი 0a14 მრუდის ქვეშ c \u003d f (t) (ნახ. 1.4) შეესაბამება q 1 სითბოს რაოდენობას, რომელიც საჭიროა გაზის ტემპერატურის 0 ° C-დან t 1 ° C-მდე გასაზრდელად.

ანალოგიურად, ფართობი 0a23 შეესაბამება q 2-ს, როდესაც ტემპერატურა იზრდება 0 o C-დან t 2 o C-მდე:

ამრიგად, q \u003d q 2 - q 1 (ფართი 4123) შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც

(1.34)

q მნიშვნელობის (1.34) მიხედვით (1.33) ჩანაცვლებით, ჩვენ ვიღებთ ფორმულას საშუალო სითბოს სიმძლავრის ნებისმიერ ტემპერატურულ დიაპაზონში:

. (1.35)

ამრიგად, საშუალო სითბოს სიმძლავრე შეიძლება გამოითვალოს ცხრილის საშუალო სითბოს სიმძლავრეებიდან (1.35) განტოლების გამოყენებით. უფრო მეტიც, ვიღებთ არაწრფივ დამოკიდებულებას c = f(t). თქვენ ასევე შეგიძლიათ იპოვოთ საშუალო სითბოს სიმძლავრე განტოლების (1.32) გამოყენებით წრფივი ურთიერთობის გამოყენებით. ღირებულებები ა და inგანტოლებაში (1.32) სხვადასხვა აირები მოცემულია ლიტერატურაში.

მიწოდებული ან ამოღებული სითბოს რაოდენობა სამუშაო სითხიდან შეიძლება გამოითვალოს ნებისმიერი განტოლების გამოყენებით:

(1.36)

(1.37)

, (1.38)

სადაც

- შესაბამისად საშუალო მასა, მოცულობა და მოლური სითბოს სიმძლავრე; M არის გაზის მასა; n არის კილომოლების გაზის რაოდენობა; V n - გაზის მოცულობა ნორმალურ პირობებში.

გაზის V n მოცულობა შეგიძლიათ იხილოთ შემდეგნაირად. როდესაც დავწერეთ მდგომარეობის განტოლება მოცემული პირობებისთვის: pV = MRT და ნორმალური პირობებისთვის: p n V n = MRT n, მეორე განტოლებას მივაწერთ პირველს:

,

აქედან

. (1.39)

გაზის ნარევების თბოტევადობა

აირის ნარევის სითბოს სიმძლავრე შეიძლება გამოითვალოს, თუ ნარევის შემადგენლობაა მოცემული და ცნობილია ნარევში შემავალი კომპონენტების სითბოს სიმძლავრე.

M სმ მასის ნარევი 1 კ-ით გასათბობად, თითოეული კომპონენტის ტემპერატურა ასევე უნდა გაიზარდოს 1 კ-ით. ამავდროულად, c i M i ტოლი სითბოს რაოდენობა იხარჯება ნარევის i-ე კომპონენტის М i მასით გაცხელებაზე. მთელი ნარევისთვის, სითბოს რაოდენობა

,

სადაც c i და c სმ არის i-ე კომპონენტის და ნარევის მასის სითბოს სიმძლავრეები.

ბოლო გამოხატვის M სმ-ზე გაყოფით, ვიღებთ ნარევის მასის სითბოს სიმძლავრის გამოთვლის ფორმულას:

, (1.40)

სადაც m i არის i-ე კომპონენტის მასური წილი.

ანალოგიურად მსჯელობით, ჩვენ ვპოულობთ ნარევის მოცულობითი სითბოს სიმძლავრეს c¢ სმ და მოლური სითბოს სიმძლავრეს c m cm:

(1.41)

სადაც c¢ i - i-ე კომპონენტის მოცულობითი სითბოს მოცულობა, r i - i-ე კომპონენტის მოცულობითი წილი,

, (1.42)

სადაც c m i არის i-ე კომპონენტის მოლური სითბოს სიმძლავრე,

r i - i-ე კომპონენტის მოლური (მოცულობითი) ფრაქცია.

Პრაქტიკული სამუშაო№ 2

თემა: თბოტევადობა, ენთალპია, იდეალური აირების ნარევები, შინაგანი ენერგია, სამუშაო, თერმოდინამიკური პროცესები.

სამუშაოს მიზანი: თეორიული მომზადების დროს მიღებული ცოდნის კონსოლიდაცია, სითბოს საინჟინრო გამოთვლების განხორციელების უნარ-ჩვევების შეძენა.

ᲛᲔ.ძირითადი განმარტებები, ფორმულები და განტოლებები

1. იდეალური აირების ნარევები

აირის ნარევი არის რამდენიმე აირის მექანიკური ნარევი, რომლებიც ქიმიურად არ ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან. ნარევის თითოეულ გაზს ეწოდება გაზის კომპონენტი; იქცევა ისე, თითქოს ნარევში სხვა აირები არ იყოს, ე.ი. თანაბრად ნაწილდება მთელ ნარევში. ნარევის თითოეული აირის მიერ ჭურჭლის კედლებზე განხორციელებულ წნევას ნაწილობრივი წნევა ეწოდება. იდეალური აირების ნარევების ძირითადი კანონია დალტონის კანონი, რომლის მიხედვითაც ნარევის წნევა უდრის გაზების ნაწილობრივი წნევის ჯამს, რომლებიც ქმნიან ნარევს:

2. შინაგანი ენერგია

სხეულის შინაგანი ენერგია არის სხეულის შემადგენელი მიკრონაწილაკების მოძრაობის კინეტიკური ენერგიის და მათი პოტენციური ენერგიის ერთობლიობა. განსაზღვრულია ურთიერთქმედება. ურთიერთმიზიდულობის ან მოგერიების ძალები. შეუძლებელია შინაგანი ენერგიის აბსოლუტური მნიშვნელობის დადგენა, ამიტომ თერმოდინამიკური გამოთვლების დროს გამოითვლება არა შინაგანი ენერგიის აბსოლუტური მნიშვნელობა, არამედ მისი ცვლილება, ე.ი.

ან

სადაც U 1 და U 2 - სამუშაო სითხის (გაზის) საწყისი და საბოლოო მდგომარეობის შიდა ენერგია;

u 1 და და 2 - სცემს. სამუშაო სითხის საწყისი და საბოლოო მდგომარეობის შიდა ენერგია.

აქედან გამომდინარეობს, რომ შინაგანი ენერგიის ცვლილება არ არის დამოკიდებული პროცესის ბუნებასა და გზაზე, არამედ განისაზღვრება სამუშაო სითხის მდგომარეობით ცვლილების პროცესის დასაწყისში და ბოლოს.

იდეალური გაზის თვისებაა მასში მოლეკულური ურთიერთქმედების ძალების არარსებობა და, შესაბამისად, შიდა პოტენციური ენერგიის არარსებობა, ე.ი. U n \u003d 0 და U „ \u003d 0. მაშასადამე, იდეალური გაზის შიდა ენერგია:

U=U k =f(T) unu u=uk =f(T).

H. გაზის სამუშაო.

თერმოდინამიკაში მოქმედი სითხის მდგომარეობის ნებისმიერი ცვლილება ენერგიის გაცვლის შედეგად გარემოპროცესს უწოდებენ. ამ შემთხვევაში იცვლება სამუშაო ორგანოს ძირითადი პარამეტრები:

სითბოს მექანიკურ სამუშაოდ გადაქცევა დაკავშირებულია სამუშაო სითხის მდგომარეობის შეცვლის პროცესთან. გაზის მდგომარეობის შეცვლის პროცესები შეიძლება იყოს გაფართოების და შეკუმშვის პროცესები. აირის თვითნებური მასისთვის M (კგ), სამუშაო უდრის:

L \u003d M l \u003d Mp (v 2 - v 1) \u003d, J

სადაც l \u003d p (v 2 -v 1) J / კგ არის 1 კგ გაზის სამუშაო ან კონკრეტული სამუშაო.

4. გაზის ენთალპია,

ენთალპია არის პარამეტრი, რომელიც ახასიათებს სამუშაო სითხის (აირის) გარემოსთან შეერთების პოტენციურ ენერგიას. ენთალპია და სპეციფიკური ენთალპია:

I \u003d U + pV, J და i i \u003d და + pv, J / კგ.

5. თბოტევადობა.

სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრე არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც უნდა მიეწოდოს 1 კგ გაზს, რათა გაცხელდეს იგი 1 ° C-ით მოცემულ ტემპერატურულ დიაპაზონში.

სპეციფიკური თბოტევადობა არის მასა, მოცულობითი და კილომოლი. არსებობს კავშირი მასის C, მოცულობა C და კილომოლ C სითბოს სიმძლავრეებს შორის:

;

სადაც Vo 22,4 მ 3 / კმოლ - სცემს. გაზის მოცულობა ნორმალურ პირობებში.

მასა უდ. გაზის ნარევის სითბოს სიმძლავრე:

აირის ნარევის მოცულობითი სპეციფიკური სითბო:

აირის ნარევის კილომოლარული სპეციფიკური სითბო:

6. სითბოს რაოდენობის განსაზღვრის განტოლება

სამუშაო სითხის (გაზის) მიერ გამოყოფილი ან მიღებული სითბოს რაოდენობა შეიძლება განისაზღვროს განტოლებით:

Q \u003d M C m (t 2 -t 1), J ან Q \u003d VC (t-t), J, სადაც M და V არის გაზის წონა ან მოცულობა, კგ ან m 3;

t u t - გაზის ტემპერატურა პროცესის ბოლოს და დასაწყისში ° С;

C და C - მასის და მოცულობის საშუალო დარტყმები. გაზის სითბოს სიმძლავრე

t cp \u003d J / kgK ან J / m 3 K

7. თერმოდინამიკის პირველი კანონი

ეს კანონი ითვალისწინებს სითბოს და მექანიკური მუშაობის ურთიერთკონვერსიებს. ამ კანონის მიხედვით, სითბო გარდაიქმნება მექანიკურ სამუშაოდ და პირიქით, მექანიკური სამუშაო სითბოდ მკაცრად ექვივალენტური რაოდენობით. სითბოს და სამუშაოს ეკვივალენტურ განტოლებას აქვს ფორმა:

სითბოს და მუშაობის ეკვივალენტობის პრინციპის გათვალისწინებით, სითბოს ბალანსის განტოლება აირის თვითნებური მასისთვის:

Q \u003d U + L და q \u003d u + l \u003d u -u + l

Პრობლემის გადაჭრაII

დავალება #1 (#1)

ატმოსფერულ მშრალ ჰაერს აქვს შემდეგი სავარაუდო მასის შემადგენლობა: g 02 =23,2%, g N 2 =76,8%.

განსაზღვრეთ ჰაერის მოცულობითი შემადგენლობა, მისი აირის მუდმივი, აშკარა მოლეკულური წონა, ჟანგბადის და აზოტის ნაწილობრივი წნევა, თუ ჰაერი არის P = 101325 Pa ბარომეტრის გამოყენებით.

მე ვადგენ ჰაერის მოცულობით შემადგენლობას:

;

;

სადაც r არის მასის წილი;

m არის ფარდობითი მოლეკულური წონა;

g არის მოცულობითი წილი.

მ ჰაერი. =m O2 r O2 +m N2 r N2 = 32 0.209 + 28 0.7908=6.688+22.14=28.83;

;

სადაც R 0 არის გაზის მუდმივი.

მე განვსაზღვრავ სხვადასხვა გაზების ნაწილობრივ წნევას:

P O 2 \u003d P სმ r O2 \u003d 101325 0.209 \u003d 21176.9 (Pa);

P N 2 \u003d P სმ r N 2 \u003d 101325 0.7908 \u003d 80127.81 (Pa);

სადაც P O 2, P N 2 - ნაწილობრივი წნევა;

P სმ არის ნარევის წნევა.

დავალება #2 (#2)

ჭურჭელი ტიხრით იყოფა 2 ნაწილად, რომელთა მოცულობებია V 1 =1,5 მ 3 და V 2 =1,0 მ 3. V 1 მოცულობის პირველი ნაწილი შეიცავს CO 2-ს P 1 =0,5 მპა და t 1 =30°C-ზე; V 2 მოცულობის მეორე ნაწილი შეიცავს O 2 P 2 =0.2 MPa და t 2 =57 ° C. განვსაზღვროთ CO 2 და O 2-ის მასური და მოცულობითი ფრაქციები, ნარევის აშკარა მოლეკულური წონა და მისი გაზის მუდმივი მას შემდეგ, რაც დანაყოფი მოიხსნება და შერევის პროცესი დასრულდება.

მე განვსაზღვრავ გაზის ცალკეულ მუდმივებს:

ამისათვის მე განვსაზღვრავ ფარდობით მოლეკულურ წონას: m (CO 2) \u003d 32 + 12 \u003d 44; m(O 2)=32;

;

;

კლაიპერონის დამახასიათებელი განტოლების მიხედვით ვადგენ აირების მასებს:

(კგ);

(კგ);

მე განვსაზღვრავ მასურ წილადებს:

ვადგენ მოცულობით წილადებს:

განსაზღვრეთ ჰაერის აშკარა მოლეკულური წონა:

მ ჰაერი. \u003d m O2 r O 2 + m CO2 r CO2 \u003d 32 0.21 + 44 0.79 \u003d 6.72 + 34.74 \u003d 41.48;

მე ვადგენ ჰაერის ინდივიდუალური გაზის მუდმივას (R):

;

დავალება #3 (#6)

300 ლ მოცულობის ჭურჭელში არის ჟანგბადი წნევის P 1 \u003d 0,2 MPa და t 1 \u003d 20 0 C. რამდენი სითბო უნდა მიეწოდოს ისე, რომ ჟანგბადის ტემპერატურა გაიზარდოს t 2 \u003d 300 0 C-მდე. ? რა წნევა დამყარდება ჭურჭელში? გამოსათვლელად აიღეთ ჟანგბადის საშუალო მოცულობითი სპეციფიკური სითბო n.o. C 02 \u003d 0.935

ჩარლზის კანონის მიხედვით, მე განვსაზღვრავ პროცესის საბოლოო ზეწოლას:

; (პა);

სადაც P, T არის გაზის პარამეტრები.

მე განვსაზღვრავ ინდივიდუალურ აირის მუდმივას ჟანგბადისთვის (R):

;

ვინაიდან პროცესი იზოქორულია, მე განვსაზღვრავ სითბოს რაოდენობას, რომელიც უნდა მიეწოდოს შესაბამისი ფორმულის მიხედვით: Q v \u003d M C cv (T 2 -T 1) ამისათვის, კლაიპერონის დამახასიათებელი განტოლების მიხედვით, მე განვსაზღვრავ მასას გაზის

(კგ); Q v \u003d M C cv (T 2 -T 1) \u003d 1.27 935 280 \u003d 332486 (J).

დავალება #4 (#7)

რამდენი სითბო უნდა დაიხარჯოს 2მ 3 ჰაერის გასათბობად მუდმივი ზედმეტი წნევის დროს P ex. \u003d 0,2 მპა 100 0 C ტემპერატურადან 500 0 C ტემპერატურამდე. რა სამუშაოს გააკეთებს ჰაერი ამ შემთხვევაში? გამოსათვლელად აიღეთ: ატმოსფერული წნევა P at. \u003d 0,1 მპა, ჰაერის საშუალო მასის იზობარული სითბოს სიმძლავრე C pm \u003d 1,022 ; გამოთვალეთ გაზის მუდმივი იმის გათვალისწინებით, რომ ჰაერის M ჰაერის აშკარა მოლეკულური წონა. =29.

მე ვადგენ ჰაერის ინდივიდუალურ გაზის მუდმივას:

;

აბსოლუტური წნევა ტოლია ჭარბი და ატმოსფერული P=P est ჯამისა. + P at. =0,1+0,2=0,3 მპა

(კგ);

ვინაიდან პროცესი იზობარულია, მე ვადგენ Q და L-ს შესაბამისი ფორმულების მიხედვით:

გეი-ლუსაკის კანონის მიხედვით, მე განვსაზღვრავ საბოლოო მოცულობას:

მ 3;

Q \u003d M C pm (T 2 -T 1) \u003d 5.56 1022 400 \u003d 2272928 (J);

L \u003d P (V 2 -V 1) \u003d 300000 2.15 \u003d 645000 (J).

დავალება #5 (#8)

ცილინდრში არის ჰაერი წნევაზე P=0,5 მპა და ტემპერატურა t 1 =400 0 C. სითბო გამოიყოფა ჰაერიდან P=const-ზე ისე, რომ პროცესის ბოლოს ტემპერატურა t 2 =0 0 C არის. კომპლექტი. ცილინდრის მოცულობა, რომელშიც ჰაერი V 1 \u003d 400ლ.

განსაზღვრეთ ამოღებული სითბოს რაოდენობა, საბოლოო მოცულობა, შიდა ენერგიის ცვლილება და შეკუმშვის სრულყოფილი მოქმედება C pm =1.028 .

ვინაიდან პროცესი იზობარულია, გეი-ლუსაკის კანონის მიხედვით მე განვსაზღვრავ საბოლოო მოცულობას:

მ 3;

კლაიპერონის დამახასიათებელი განტოლების მიხედვით ვადგენ გაზის მასას:

წინა ამოცანიდან R=286.7 (კგ);

მე განვსაზღვრავ სითბოს რაოდენობას, რომელიც გამოიყოფა:

Q=M C pm (T 2 -T 1) = 1.03 1028 (273-673) = -423536 (J);

მე ვადგენ დახარჯული სამუშაოს რაოდენობას:

L=P (V 2 -V 1)= 500,000 (0,16-0,4)=-120,000 (J);

განტოლებიდან, რომლითაც განისაზღვრება მთლიანი რაოდენობა, მე განვსაზღვრავ შიდა ენერგიის ოდენობის ცვლილებას:

; (J)

პრობლემა #6 (#9)

ჰაერი, რომელსაც აქვს მოცულობა V 1 = 0,02 მ3 წნევის P 1 = 1,1 მპა და t 1 = 25 წმ, ფართოვდება ცილინდრში მოძრავი დგუშით P 2 =0,11 მპა წნევამდე. იპოვეთ საბოლოო მოცულობა V 2, საბოლოო ტემპერატურა t 2, ჰაერის მიერ შესრულებული სამუშაო და მიწოდებული სითბო, თუ ცილინდრში გაფართოება მოხდება:

ა) იზოთერმულად

ბ) ადიაბატურად ადიაბატური მაჩვენებლით k=1.4

გ) პოლიტროპული პოლიტროპული ინდექსით n=1.3

იზოთერმული პროცესი:

P 1 / P 2 \u003d V 2 / V 1

V 2 \u003d 0.02 1.1 / 0.11 \u003d 0.2M 3

Q=L=RMT 1 Ln(V 2 /V 1)=P 1 V 1 Ln(V 2 /V 1)=1.1 10 6 0.02Ln(0.2/0.02)=22000J

ადიაბატური პროცესი:

V 1 / V 2 \u003d (P 2 / P 1) 1 / კ

V 2 \u003d V 1 / (P 2 / P 1) 1 / k \u003d 0.02 / (0.11 / 1.1) 1 / 1.4 \u003d 0.1036 M 3

T 2 /T 1 \u003d (P 2 /P 1) k-1 / k

T 2 \u003d (P 2 / P 1) k-1 / k T 1 \u003d (0.11 / 1.1) 1.4-1 / 1.4 298 \u003d 20.32k

C v \u003d 727,4 ჯ / კგ კ

L \u003d 1 / k-1 (P 1 V 1 -P 2 V 2) \u003d (1 / 1.4-1) (1.1 10 6 0.02 -0.11 10 6 0, 1) = 2.0275 10 6 J

პოლიტროპული პროცესი:

V 1 / V 2 \u003d (P 2 / P 1) 1 / n

V 2 \u003d V 1 / (P 2 / P 1) 1 / n \u003d 0.02 / (0.11 / 1.1) 1 / 1.3 \u003d 0.118 M 3

T 2 /T 1 \u003d (P 2 /P 1) n-1 / n

T 2 \u003d (P 2 / P 1) n-1 / n T 1 \u003d (0.11 / 1.1) 1.3-1 / 1.3 298 \u003d 175k

L \u003d 1 / n-1 (P 1 V 1 -P 2 V 2) \u003d (1 / (1.3-1)) (1.1 10 6 0.02 -0.11 10 6 0.118) = 30000J

Q=(k-n/k-1) l M=((1.4-1.3)/(1.4-1)) 30000=7500J

ლიტერატურა:

1. ენერგია, მოსკოვი, 1975 წ.

2. ლიტვინი ა.მ. "თერმული ინჟინერიის თეორიული საფუძვლები", გამომცემლობა "ენერგია", მოსკოვი, 1969 წ.

3. ტუგუნოვი პ.ი., სამსონოვი ა.ა., „თბოტექნიკის საფუძვლები, სითბოს ძრავები და ორთქლის ელექტროსადგურები“, გამომცემლობა ნედრა, მოსკოვი, 1970 წ.

4. კრუტოვ V.I., "სითბო ინჟინერია", გამომცემლობა "ინჟინერია", მოსკოვი, 1986 წ.

პრაქტიკული სამუშაო No1

Თემა: იდეალური აირებიდა გაზის ნარევები. გაზების თბოტევადობა

სამიზნე: მიეცით მოსწავლეებს იდეალი აირისა და აირის ნარევების კონცეფცია, აგრეთვე აირების სითბოს სიმძლავრე.

მოკლე თეორიული ინფორმაცია

იდეალური გაზებისა და გაზების ნარევების, აგრეთვე აირების სითბოს სიმძლავრის გაანგარიშებისას აუცილებელია იცოდეთ და გამოიყენოთ შემდეგი ფორმულები:

მდგომარეობის განტოლებები იდეალური გაზებისთვის:

– 1 კგ გაზზე

, (1.1)

- ამისთვის მკგ გაზი

, (1.2)

– 1 მოლ გაზზე

, (1.3)

სად არის მოლური მოცულობა, მ 3 /მოლი; არის უნივერსალური (მოლარული) აირის მუდმივი, J/(mol K).

უნივერსალური აირის მუდმივი = 8,314 ჯ/(მოლ. TO).

სპეციფიკური აირის მუდმივი, J/(კგ K),

, (1.4)

სად არის მოლური მასა, კგ/მოლი

, (1.4a)

სად არის ნივთიერების ფარდობითი მოლეკულური წონა.

თერმოდინამიკური ტემპერატურა, K,

, (1.5)

სად არის ტემპერატურა გრადუს ცელსიუსში, 0 C.

ჩვეულებრივია გაზის მოცულობის მიყვანა ეგრეთ წოდებულ ნორმალურ პირობებში, რომლის დროსაც გაზის წნევა \u003d 101.3 kPa და ტემპერატურა \u003d 0 0 C.

გაზის ნარევის წნევა

, (1.6)

სად არის კომპონენტის ნაწილობრივი წნევა.

გაზის ნარევისთვის

, (1.7)

სად არის კომპონენტის მასა;

, (1.7a)

სად არის კომპონენტის ნაწილობრივი (შემცირებული) მოცულობა, მ 3 .

გაზის ნარევის სიმკვრივე

, (1.8)

სად არის კომპონენტის მოცულობითი ფრაქცია; არის ამ კომპონენტის სიმკვრივე, კგ/მ 3 ;

, (1.8a)

სად არის კომპონენტის მასური წილი.

იდეალური აირების ნარევის აშკარა მოლური მასა

, (1.9)

სად არის კომპონენტის მოლური მასა;

. (1.9a)

მასის და მოცულობის წილადებს შორის თანაფარდობა

. (1.10)

კომპონენტის ნაწილობრივი წნევა

. (1.11)

სითბოს სიმძლავრე განსაზღვრავს სითბოს რაოდენობას, რომელიც უნდა მიეწოდოს სხეულს (სისტემას), რათა ტემპერატურა 1-ით გაიზარდოს. 0 C (1 K-ზე).

ამ სითბოს სიმძლავრეებს შორის არსებობს ფუნქციური კავშირი

. (1.12)

თერმული გამოთვლებში განსაკუთრებული მნიშვნელობა ენიჭება გაზის სითბოს სიმძლავრეებს მუდმივი წნევის და მუდმივი მოცულობის პროცესებში - შესაბამისად, იზობარული და იზოქორული სითბოს სიმძლავრეები. ისინი დაკავშირებულია მაიერის განტოლებით:

– 1 კგ გაზზე

, (1.13)

სად და არის იზობარული და იზოქორული სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრეები;

– 1 მოლი გაზისთვის

, (1.13a)

სადაც და არის იზობარული და იზოქორული მოლური სითბოს სიმძლავრეები.

ამ სითბოს სიმძლავრის თანაფარდობას ეწოდება ადიაბატური ექსპონენტი

. (1.14)

საშუალო სითბოს სიმძლავრე ტემპერატურის დიაპაზონში დან მდე ჩვეულებრივ გამოითვლება როგორც

, (1.15)

სადაც და არის საშუალო სითბოს სიმძლავრეები ტემპერატურის დიაპაზონში 0-დან 0 С და 0-დან 0 С-მდე.

აირების ნარევის სითბოს სიმძლავრეები:

- კონკრეტული

, (1.16)

სადაც - სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრეკომპონენტი;

- მოცულობითი

, (1.16a)

სადაც არის კომპონენტის მოცულობითი სითბოს მოცულობა;

- მოლარული

, (1.16b)

სად არის კომპონენტის მოლური სითბოს მოცულობა.

გაიდლაინებიპრობლემის გადაჭრამდე

დავალება ნომერი 1.

კომპრესორი ტუმბოს ჰაერს 4 მ ოდენობით 3 / წთ 17-ზე 0 C და წნევა 100 კპა ავზში 10 მ მოცულობით 3 . რამდენი დრო დასჭირდება ავზში წნევის გაზრდას 0,1-დან 0,9 მპა-მდე? გაანგარიშებისას დავუშვათ, რომ ავზში ჰაერის ტემპერატურა არ იცვლება და უდრის 17-ს 0 C.

გამოსავალი

ავზში ჰაერის მასა კომპრესორის მუშაობის დასაწყისში ფორმულის მიხედვით (1.2)

კგ,

სადაც მიღებულია:

287 კჯ/(კგ. K) - ჰაერის სპეციფიკური აირის მუდმივი (დანართი B);

17 + 273.15 = 290.15 K - განტოლების მიხედვით (1.5).

ავზში ჰაერის მასა საბოლოო წნევის მიღწევისას = 0,9 მპა ფორმულის მიხედვით (1.2)

კგ.

ჰაერის სიმკვრივე საწყის პარამეტრებზე დამოკიდებულების მიხედვით (1.1)

კგ / მ 3.

პრობლემის მდგომარეობის მიხედვით კომპრესორის მოცულობითი ნაკადი დგინდება = 4 მ 3 / წთ, საჭიროა მისი მასობრივი კვების განსაზღვრა

კგ/წთ.

კომპრესორის მუშაობის დრო, როდესაც ჰაერი იძულებით შედის ავზში

წთ.

პასუხი: 20 წუთში ავზში წნევა გაიზრდება 0,1-დან 0,9 მპა-მდე.

დავალება ნომერი 2.

განსაზღვრეთ ჰაერის სპეციფიკური და მოცულობითი სითბოს შესაძლებლობები მუდმივი წნევისა და მოცულობის პროცესებში, თუ ვივარაუდებთ, რომ სითბოს სიმძლავრე მუდმივია. ჰაერის სიმკვრივე ნორმალურ პირობებში = 1,29 კგ/მ 3 .

გამოსავალი

ჰაერისთვის ვწერთ ფარდობით მოლეკულურ წონას = 28,96 (დანართი B) და მოლური სითბოს სიმძლავრის მნიშვნელობას, როგორც დიატომური გაზისთვის = 29,1 ჯ / (მოლი. K) და \u003d 20,8 J / (მოლ. კ) (დანართი B).

ფორმულის მიხედვით (1.4a), ჩვენ განვსაზღვრავთ:

– ჰაერის მოლური მასა

კგ/მოლი

გამოთვალეთ ფორმულით (1.12):

– იზობარული სპეციფიკური სითბო

J / (კგ. K) \u003d 1,005 კჯ / (კგ. K),

– იზობარული მოცულობითი სითბოს მოცულობა

კჯ / (მ 3. კ),

– იზოქორული სპეციფიკური სითბო

J / (კგ K) \u003d 0,718 კჯ / (კგ. TO),

– იზოქორული მოცულობითი სითბოს მოცულობა

კჯ / (მ 3. კ).

პასუხი: სპეციფიკური სითბური სიმძლავრეა 0,718 კჯ/(კგ . K), ხოლო მოცულობითი სითბოს სიმძლავრეა 0,926 კჯ / (მ 3. კ).

ამოცანები დამოუკიდებელი გადაწყვეტა

დავალება ნომერი 1.

იპოვეთ ნახშირორჟანგის სიმკვრივე ნორმალურ პირობებში.

დავალება ნომერი 2.

რა არის 100 კგ აზოტის მოცულობა 70-ზე 0 C და წნევა 0,2 მპა?

დავალება ნომერი 3.

განსაზღვრეთ ჰაერის მასა აუდიტორიაში, რომლის ფართობია 120 მ 2 ხოლო სიმაღლე 3,5 მ.ჰაერის ტემპერატურა აუდიტორიაში 18 0 C, ხოლო ბარომეტრიული წნევა არის 100 კპა.

დავალება ნომერი 4.

განსაზღვრეთ ატომების რაოდენობა ჟანგბადის მოლეკულაში, თუ ის 10 ლიტრია 30 ტემპერატურაზე 0 C და წნევა 0,5 მპა არის 63,5 გ ჟანგბადი.

დავალება ნომერი 5.

ავზში 8 მ ტევადობით 3 ჰაერი არის 10 მპა წნევაზე და 27 ტემპერატურაზე 0 გ. ჰაერის გარკვეული ნაწილის ამოწურვის შემდეგ წნევა დაეცა 5 მპა-მდე, ხოლო ტემპერატურა 20-მდე. 0 გ. განსაზღვრეთ გამოყენებული ჰაერის მასა.

დავალება #6

კომპრესორი ატარებს გაზს 10 მ ავზში 3 . ამ შემთხვევაში, რეზერვუარში წნევა იზრდება 0,2-დან 0,7 მპა-მდე 20 მუდმივი გაზის ტემპერატურაზე. 0 გ. განსაზღვრეთ კომპრესორის მუშაობის დრო, თუ მისი მიწოდება არის 180 მ 3 /სთ კვება განისაზღვრება ნორმალურ პირობებში.

დავალება ნომერი 7.

კომპრესორი ტუმბოს ჰაერს 7 მ ავზში 3 , ხოლო ავზში წნევა იზრდება 0,1-დან 0,6 მპა-მდე. ტემპერატურაც 15-დან 50-მდე იზრდება 0 გ. განსაზღვრეთ კომპრესორის მუშაობის დრო, თუ მისი ხარჯი არის 30 მ 3 /სთ, დაკავშირებულია ნორმალურ პირობებთან: 0,1 მპა და 0 0 C.

დავალება ნომერი 8.

საწვავის წვის სიცხის დასადგენად გამოიყენება ჟანგბადით სავსე 0,4 ლიტრიანი კალორიმეტრიული ბომბი. დამუხტვის დროს ბომბში მიიღწევა ჟანგბადის წნევა, რომელიც უდრის 2,2 მპა-ს. ჟანგბადი მოდის 6 ლიტრიანი ცილინდრიდან. რამდენი მუხტი იქნება ცილინდრში საკმარისი ჟანგბადი, თუ მისი საწყისი წნევა არის 12 მპა? გაანგარიშებისას აიღეთ ჟანგბადის ტემპერატურა როგორც ცილინდრში, ასევე ბომბის დამუხტვისას ტოლია 20. 0 C.

დავალება ნომერი 9.

სტაციონარული ძრავის გაშვება ხორციელდება შეკუმშული ჰაერით 40 ლიტრიანი ცილინდრიდან. 1 დასაწყებად იხარჯება 0,1 მ3 ჰაერი 3 განისაზღვრება ნორმალურ პირობებში. განსაზღვრეთ ძრავის გაშვების რაოდენობა, თუ ცილინდრში წნევა მცირდება 2,5-დან 1 მპა-მდე. მიიღეთ ჰაერის ტემპერატურა 10-ის ტოლი 0 C.

დავალება ნომერი 10.

საწვავის წვის აირისებრი პროდუქტები გაცივდება იზობარული პროცესით ტემპერატურიდან ტემპერატურამდე. აირების შემადგენლობა მოცემულია მოცულობითი წილადებით: , და. იპოვნეთ გამოყოფილი სითბოს რაოდენობა 1 მ-ით 3 წვის პროდუქტები. მოცულობა განისაზღვრება ნორმალურ პირობებში.

აიღეთ საწყისი მონაცემები ცხრილის მიხედვით. 1.1 შიფრის მიხედვით (ვარიანტის ნომერი). გაანგარიშება ხორციელდება საშუალო სითბოს სიმძლავრის გამოყენებით.

ცხრილი 1.1. საწყისი მონაცემები

ტესტის კითხვები

1. მიეცით იდეალური აირის განმარტება და მიუთითეთ მისი განსხვავებები რეალური გაზისგან.

2. რა განსხვავებაა აირის მუდმივასა და უნივერსალურ აირის მუდმივას შორის?

3. რას ჰქვია აირის ნაწილობრივი წნევა ნარევში, არსებობს თუ არა იგი ფიზიკურად და როგორ განისაზღვრება?

4. რას ჰქვია ნარევში გაზის ნაწილობრივი მოცულობა, არსებობს თუ არა იგი ფიზიკურად და როგორ განისაზღვრება?

5. როგორ განვსაზღვროთ აირის მოცულობითი წილი ნარევში, თუ ცნობილია მისი მასური წილი?

6. იდეალური აირების რომელი მახასიათებლები განსაზღვრავს მათი სპეციფიკური მოლარული იზობარული და იზოქორული სითბოს სიმძლავრის რიცხვით მნიშვნელობებს.

თქვენი კარგი სამუშაოს გაგზავნა ცოდნის ბაზაში მარტივია. გამოიყენეთ ქვემოთ მოცემული ფორმა

სტუდენტები, კურსდამთავრებულები, ახალგაზრდა მეცნიერები, რომლებიც იყენებენ ცოდნის ბაზას სწავლასა და მუშაობაში, ძალიან მადლობლები იქნებიან თქვენი.

მასპინძლობს http://www.allbest.ru/

რუსეთის ფედერაციის განათლებისა და მეცნიერების სამინისტრო

ფედერალური სახელმწიფო საბიუჯეტო საგანმანათლებლო დაწესებულება

Უმაღლესი განათლება

ვოლგოგრადის სახელმწიფო ტექნიკური უნივერსიტეტი

კიროვის საღამოს ფაკულტეტი

სემესტრული მუშაობა დისციპლინაზე:

სითბოს ინჟინერია

თემაზე:

საწვავი, გაზის ნარევები და სითბოს სიმძლავრე

დაასრულა: სტუდენტი გრ.TVB-385

შელუდჩენკო ბ.დ.

შემოწმებულია: ასოც. გორიუნოვი V.A.

ვოლგოგრადი 2015 წელი

მდგომარეობა

საწვავის წვის ტემპერატურის ოქსიდიზატორი

სამრეწველო ღუმელში საწვავი (ეთანოლი) იწვება მუდმივი წნევით. ჰაერი გამოიყენება როგორც ოქსიდანტი ტემპერატურაზე თ 1 =660K. ჭარბი ჰაერის კოეფიციენტები მოცემულია: a= 1.0 და საწვავის წვის სისრულის კოეფიციენტი w=0.9. დაადგინეთ წვის მაქსიმალური ტემპერატურის თეორიული მნიშვნელობა Tg. უგულებელყოთ საწვავის მიერ შემოტანილი სითბო.

ჩანართი No1. საწვავის შემადგენლობა და კალორიულობა

ჩანართი No2. საშუალო იზოქორული მასის სითბოს სიმძლავრის ფორმულები (c v)

	თბოტევადობა kJ/kg*K
	0,691 + 7,1 * 10 - 5 ტ
	0,775 + 11,7 * 10 -5 ტ
	1.328 + 28.07 * 10 -5 ტ
	0,716 + 7,54 * 10 -5 ტ
	0,628 + 6,75 * 10 -5 ტ

ჩანართი ნომერი 3. გაანგარიშების შედეგები

წვის მაქსიმალური თეორიული ტემპერატურა გვხვდება სითბოს ბალანსის განტოლების გამოყენებით :

zhQ H +Q o \u003d Q p.sg.

სადაც: Q o - ოქსიდიზატორის მიერ შემოტანილი სითბო;

Qh - საწვავის წმინდა კალორიულობა;

g - საწვავის წვის სისრულის კოეფიციენტი;

ქნ. Cr- წვის პროდუქტებით მიღებული სითბო;

ვპოულობთ საწვავის წვის დროს გამოყოფილ სითბოს (lQ h).

მე-2 ცხრილიდან აღებულია Q h-ის მნიშვნელობა:

Q h \u003d 27100 კჯ / კგ

ცხრილიდან 1 აღებულია w მნიშვნელობა (ჩემს ვერსიაში w = 0.9)

და*Q H \u003d 0,9 * 27100 \u003d 24390 კჯ / კგ

იპოვეთ ჟანგვის აგენტის მიერ შეტანილი სითბო:

Q o \u003d C გვ. საჰაერო *მ ჰაერი* T 1

ჰაერის საშუალო იზოქორული მასის სითბოს სიმძლავრეს ვადგენთ No2 ცხრილში მოცემული ფორმულის მიხედვით

c v ჰაერი \u003d 0,691 + 7,1 * 10 -5 * 660 \u003d 0,73786 კჯ / კგ * K

ჩვენ ვიანგარიშებთ საშუალო იზობარული მასის სითბოს სიმძლავრეს მაიერის ფორმულის გამოყენებით:

Av ჰაერი \u003d c v ჰაერი +R \u003d 0.73786 + 0.287 \u003d 1.02486 კჯ / კგ * K

ჩვენ განვსაზღვრავთ ჰაერის თეორიულად საჭირო მასას:

m o ჰაერი \u003d 2.67 * C p + 8H p - O p / 0.23 \u003d (2.67 * 0.52 + 8 * 0.13-0.35) / 0.23 \u003d (1.3884 + 1 .04-0.34=0.35 = 0.04-0.35)/0. კგ/კგ

განსაზღვრეთ ჰაერის რეალური მასა:

მ ჰაერი \u003d a * m o ჰაერი \u003d 1.0 * 9.0365 \u003d 9.0365 კგ / კგ

განსაზღვრეთ Q o:

Q o \u003d C გვ. საჰაერო * მ ჰაერი * T 1 \u003d 1.02486 * 9.0365 * 660 \u003d 6112.36 კჯ / კგ

ჩვენ ვიანგარიშებთ ოქსიდიზატორის და დამწვარი საწვავის მიერ შემოღებულ სითბოს:

zhQ H +Q o \u003d 24390 + 6112.36 \u003d 30502.36 კჯ / კგ

ჩვენ ვპოულობთ წვის პროდუქტების სითბოს (Qn.Сг):

Q n . Cr \u003d C R, გვ. sg * m p, sg * T 2.

ა) განსაზღვრეთ წვის პროდუქტების მასა:

m p, sg \u003d 1 + m ჰაერი \u003d 1 + 9.0365 \u003d 10.0365

ბ) ვიანგარიშებთ კომპონენტების მასურ ნაწილებს წვის პროდუქტებში:

g co 2 \u003d m co 2 / m p, sg \u003d 3,67 * C P / m p, sg \u003d 3,67 * 0,52 / 10,0365 \u003d 0,1901

g H 2 o \u003d m H 2 o / m p, sg \u003d 9 * H p / m p, sg \u003d 9 * 0.13 / 10.0365 \u003d 0.1166

g o2 \u003d m o2 / m p, sg \u003d 0.23 * (a-1) * m o ჰაერი / m p, sg \u003d 0.23 * (1.0-1) * 9.0365 / 10.0365 \u003d 0

g N2 \u003d m N2 / m p, sg \u003d 0,77 * a * m o ჰაერი / m p, sg \u003d 0,77 * 1,0 * 9,0365 / 10,0365 \u003d \u003d 0,693

გ) იპოვეთ წვის პროდუქტების საშუალო იზობარული მასის სითბოს სიმძლავრე ფორმულის გამოყენებით:

C P, p. sg \u003d g (co 2) * C p (co 2) + g (H 2 o) * C p (H 2 O) + g (o 2) * C p (O 2) + g ( N 2) * C p (N 2) \u003d

ჩვენ ვპოულობთ წვის პროდუქტების კომპონენტების იზობარულ სითბოს სიმძლავრეებს:

ა) c v (co 2) \u003d 0,775 + 11,7 * 10 -5 * T 2

ბ) c v (H2 o) \u003d 1.328 + 28.07 * 10 -5 * T 2

გ) c v (O 2) \u003d 0,628 + 6,75 * 10 -5 * T 2

დ) c v (N 2) \u003d 0,716 + 7,54 * 10 -5 * T 2

მაიერის ფორმულის გამოყენებით ვპოულობთ გვ. :

1. C p (co 2) \u003d c v (co 2) + R \u003d 0,775 + 11,7 * 10 -5 * T 2 +0,189 \u003d 0,964 + 11,7 * 10 -5 * T 2

2. C p (H2O) \u003d c v (H2 o) + R \u003d 1.328 + 28.07 * 10 -5 * T 2 +0.462 \u003d 1.79 + 28.07 * 10 -5 * T 2

3. C p (O 2) \u003d c v (O 2) + R \u003d 0,628 + 6,75 * 10 -5 * T 2 + 0,260 \u003d 0,888 + 6,75 * 10 -5 * T 2

4. C p (N 2) \u003d c v (N 2) + R \u003d 0.716 + 7.54 * 10 -5 * T 2 + 0.297 \u003d 1.013 + 7.54 * 10 -5 * T 2

ამრიგად, ჩვენ ვპოულობთ წვის პროდუქტების საშუალო იზობარულ მასის სითბოს ტევადობას ფორმულის მიხედვით:

C P, p. sg \u003d g (co 2) * C p (co 2) + g (H 2 o) * C p (H 2 O) + g (o 2) * C p (O 2) + g ( N 2) * C p (N 2) \u003d 0.1901 * (0.964 + 11.7 * 10 -5 * T 2) + 0.1166 * (1.79 + 28.07 * 10 -5 * T 2) + 0 * (0.888 * 10.7 - 5 * T 2) + 0,693 * (1,013 + 7,54 * 10 -5 * T 2) \u003d 0,1832 + 2,2242 * 10 -5 * T 2 + 0,2087 + 3,2729 * 10 -5 + 2 + 2 07 + 2. * 10 -5 * T 2 = 1,0939 + 10,7223 * 10 -5 * T 2 = 1,0939 + 10,7223 * 10 -5 * 3934,89 = = 1,516

იპოვეთ წვის პროდუქტების სითბო Q n. SG:

Q n . Cr \u003d C R, p.sg * m p, sg * T 2 \u003d (1.0939 + 10.7223 * 10 -5 * T 2) * 10.0365 * T 2

სითბოს ბალანსის განტოლების გამოყენებით, ჩვენ განვსაზღვრავთ წვის მაქსიმალურ თეორიულ ტემპერატურას (T 2):

დაქ თ= ქ ნ . სგ

24390=(1.0939+10.7223*10 -5 *T 2) *10.0365*T 2 ორივე მხარეს ვჭრით 10.0365-ით:

10.7223*10 -5 *(T 2) 2 +1.09369*T 2 - 2430.13=0

1.09369 + 1.495/0.000214=1875 კ

მასპინძლობს Allbest.ru-ზე

მსგავსი დოკუმენტები

აირის ნარევის მასის, მოცულობის და მოლური სითბოს სიმძლავრის განსაზღვრა. კონვექციური სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის გაანგარიშება და კონვექციური სითბოს ნაკადიავტოფარეხში მილიდან ჰაერამდე. გაანგარიშება ფორმულის მიხედვით D.I. მენდელეევს აქვს საწვავის ყველაზე დაბალი და ყველაზე მაღალი კალორიული ღირებულება.

ტესტი, დამატებულია 01/11/2015


გაზის ნარევები, სითბოს სიმძლავრე. საშუალო მოლური და სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრის გაანგარიშება. ძრავის ძირითადი ციკლები შიგაწვის. თერმული კოეფიციენტი სასარგებლო მოქმედებადიზელის ციკლი. წყლის ორთქლი, ორთქლის ელექტროსადგურები. რანკინის ციკლის ზოგადი კონცეფცია.

საკურსო ნაშრომი, დამატებულია 11/01/2012


სპეციფიკური სითბო- ნივთიერების ერთეული რაოდენობით მიღებული სითბოს თანაფარდობა ტემპერატურის ცვლილებასთან. სითბოს ოდენობის დამოკიდებულება პროცესის ბუნებაზე, ხოლო სითბოს სიმძლავრე - მისი მიმდინარეობის პირობებზე. თერმოდინამიკური პროცესები იდეალური გაზით.

რეზიუმე, დამატებულია 01/25/2009


აირისებრი საწვავისთვის კალორიული ღირებულების განსაზღვრა, როგორც აალებადი აირების კომპონენტების თერმული ზემოქმედების პროდუქტების ჯამი მათი რაოდენობის მიხედვით. თეორიულად საჭირო ჰაერის ნაკადი ბუნებრივი აირის დასაწვავად. წვის პროდუქტების მოცულობის განსაზღვრა.

ტესტი, დამატებულია 17/11/2010


გაზის ნარევის მოლური მასა და მასის სითბოს სიმძლავრეები. ადიაბატური მდგომარეობის პროცესი. სამუშაო სხეულის პარამეტრები ციკლის წერტილებში. შეკუმშვის კოეფიციენტის, წნევის მატების და იზობარული გაფართოების გავლენა ციკლის თერმული ეფექტურობაზე. სითბოს მოცილების პროცესი იზოკორის გასწვრივ.

საკურსო ნაშრომი, დამატებულია 03/07/2010


ჰაერის ნაკადის განსაზღვრა და წვის პროდუქტების რაოდენობა. ნახშირის მტვრის შემადგენლობისა და ჭარბი ჰაერის კოეფიციენტის გამოთვლა მბრუნავ ღუმელებში ბოქსიტის აგლომერაციისას. მენდელეევის ნახევრად ემპირიული ფორმულის გამოყენება საწვავის წვის სითბოს გამოსათვლელად.

ტესტი, დამატებულია 02/20/2014


ჰაერში საწვავის წვის გამოთვლის მეთოდი: ჰაერში ჟანგბადის რაოდენობის განსაზღვრა, წვის პროდუქტები, კალორიული ღირებულებასაწვავი, კალორიმეტრიული და ფაქტობრივი წვის ტემპერატურა. საწვავის წვა ჟანგბადით გამდიდრებულ ჰაერში.

ნაშრომი, დამატებულია 12/08/2011


თერმოდინამიკა, როგორც ფიზიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს სითბოს სამუშაოდ და სხვა სახის ენერგიად გადაქცევის პროცესებს. გაზის თერმომეტრის მიკროსქემის ძირითადი მახასიათებლების დახასიათება. იდეალური გაზის ძირითადი თვისებების გათვალისწინება. "სითბო სიმძლავრის" კონცეფციის არსი.

პრეზენტაცია, დამატებულია 04/15/2014


ქვაბის დანადგარის აღწერა სხვა ტიპის საწვავზე გადასვლამდე. ინსტალაციისთვის მიღებული სანთურების მახასიათებლები. გამონაბოლქვი აირის ტემპერატურის დასაბუთება. ჰაერისა და წვის პროდუქტების მოცულობის გაანგარიშება ორი ტიპის საწვავის წვის დროს. სითბოს ბალანსი და საწვავის მოხმარება.

ნაშრომი, დამატებულია 06/13/2015


გვირაბის საშრობების დანიშნულება. საწვავის შემადგენლობა და ჰაერის გაანგარიშება წვისთვის. წვის პროდუქტების მთლიანი მოცულობის განსაზღვრა საწვავის წვის დროს და თეორიული ტემპერატურა. საშრობი გვირაბის ტექნოლოგიური გაანგარიშება. გაშრობის პროცესის თერმოტექნიკური გაანგარიშება.