Паливо, газові суміші та теплоємність

У теплових двигунах (машинах) робочим тілом є суміші різних газів. Якщо компоненти суміші не вступають у хімічні реакціїміж собою, і кожен компонент підпорядковується рівнянню стану Клайперону, така суміш розглядається як ідеальний газ.

Для розрахунку суміші необхідно визначити μ см - середньомолярну масу та R c м -питому газову постійну суміші. Для їх визначення необхідно знати склад суміші, тобто які компоненти і в яких кількостях утворюють цю суміш, які параметри має кожен компонент, що входить в суміш.

Кожен компонент суміші поводиться так, як якби в суміші не було інших газів, займає весь наявний об'єм, в якому знаходиться суміш, слід свого рівняння стану і надає на стінки свій так званий парціальний тиск, при цьому температура всіх компонентів суміші однакова і дорівнює температурі суміші.

За законом Дальтона тиск суміші Р дорівнює сумі парціальних тисків окремих компонентів, що входять до суміші:

де n-число компонентів суміші.

За законом Амага - обсяг суміші V дорівнює сумі парціальних обсягів окремих компонентів, що входять в суміш при температурі та під тиском суміші:

, (1.21)

де - парціальний обсяг, м 3; V-об'єм суміші, м 3

Склад суміші задають об'ємними (молярними) чи масовими частками.

Об'ємна частка i-го компонента- це відношення парціального обсягу компонента до обсягу суміші, тобто тоді сума об'ємних часток компонентів суміші дорівнює 1, тобто. Якщо значення задані у %, їх сума = 100%.

Молярна частка i-го компонента n i– це відношення числа кіломолей компонента N i до кіломолей суміші N, тобто де , , тобто число кіломолів кожного компонента і суміші в цілому дорівнює відношенню відповідного на об'єм, що займає один кіломоль компонента і суміші в цілому .

Враховуючи, що ідеальний газ за однакових умов має однаковий обсяг кіломолю, то після підстановки отримуємо: , тобто для ідеальних газівмолярні та об'ємні частки чисельно рівні.

Масова частка i-го компонента- це відношення маси компонента до маси суміші: , Звідси випливає, що маса суміші дорівнює сумі мас компонентів, а так само сума масових часток компонентів дорівнює 1 (або 100%).

Перерахунок об'ємних часток у масові та назад проводиться на основі наступних співвідношень:

,

де ρ = μ/22,4 кг/м 3 .

Звідки випливає, що масова частка i-го компонента визначиться із співвідношення:

,

де - щільність суміші, кг/м 3 - об'ємна частка i-го компонента.

Надалі можна визначити через об'ємні частки.

.

густинасуміші для об'ємних часток визначається із співвідношення


, звідки , (1.22)

.

Парціальний тиск визначається за формулами:

або (1.23)

Рівняння стану компонентів та суміші в цілому мають вигляд:

;

,

звідки після перетворень отримуємо для масовихчасткою

, . (1.24)

Щільність та питомий об'єм суміші для масовихчасткою:

; . (1.25)

Для розрахунку парціальних тисків використовується формула:

. (1.26)

Перерахунок масових часток в об'ємні виконується за формулою:

.

При визначенні теплоємності суміші газів виходять із положення про те, що для нагрівання (охолодження) газової суміші необхідно нагріти (охолодити) кожен із компонентів суміші

де Q i = M i c i ∆t – теплота, витрачена зміну температури i-го компонента суміші, з i – масова теплоємність i-го компонента суміші.

Теплоємність суміші визначається із співвідношення (якщо суміш задана масовими частками)

, аналогічно . (1.28)

Молярна та об'ємна теплоємності для суміші заданої об'ємними частками визначаються

; ;

;

приклад 1.5Сухе повітря масою складається з g О2 =23,3% кисню і g N 2 =76,6% азоту. Визначити склад повітря за обсягом (r О2 та r N 2) та газову постійну суміші.

Рішення.

1. З табл.1 знаходимо кг/кмоль та кг/кмоль

2. Визначаємо об'ємні частки кисню та азоту:

1. Газова постійна повітря (суміші) визначиться за такою формулою:

, Дж/кг К

Приклад 1.6. Визначити кількість теплоти необхідне нагрівання газової суміші масою М=2 кг при Р=const, що перебуває у % за масою: , , , , за зміни температури від t 1 =900 про З до t 2 =1200 про З.

Рішення:

1. Визначаємо середню масову теплоємність компонентів, що становлять газову суміш при Р=const і t 1 =900 про (з П2):

1,0258 кДж/кг·К; =1,1045 кДж/кг·К;

1,1078 кДж/кг·К; =2,1097 кДж/кг·К;

2. Визначаємо середню масову теплоємність компонентів, що становлять газову суміш при Р=const і t 1 =1200 про (з П2):

1,0509 кДж/кг·К; =1,153 кДж/кг·К;

1,1359 кДж/кг·К; =2,2106 кДж/кг·К;

3. Визначаємо середню масову теплоємність суміші для інтервалу температур: t 2 =1200 про З та t 1 =900 про З:

4. Кількість теплоти для нагрівання 2 кг суміші при Р=const:

Перший закон термодинамікивстановлює кількісний зв'язок між зміною внутрішньої енергії системи та механічною роботою, що здійснюється проти сил зовнішнього тиску навколишнього середовища в результаті підведення теплоти до робочого тіла.

Для закритої термодинамічної системи рівняння першого закону має вигляд

Теплота, що повідомляється робочому тілу (або системі) йде на збільшення її внутрішньої енергії (dU), внаслідок підвищення температури тіла, і на здійснення зовнішньої роботи (dL), внаслідок розширення робочого тіла та збільшення його об'єму.

Перший закон може бути записаний у вигляді dH = dq + VdP = dq-dL 0

де dL 0 = VdP - елементарна робота зміни тиску називається корисною зовнішньою (технічною) роботою.

dU – зміна внутрішньої енергії робочого тіла (системи), що включає енергію теплового руху молекул (поступальний, обертальний і коливальний) і потенційну енергію взаємодії молекул.

Так як перехід системи з одного стану в інший відбувається в результаті підведення теплоти, тому робоче тіло нагрівається і його температура підвищується на dT і збільшується обсяг на dV.

Підвищення температури тіла викликає збільшення кінетичної енергії частинок, а збільшення обсягу тіла призводить до зміни потенційної енергії частинок. В результаті внутрішня енергія тіла збільшується на dU, тому внутрішня енергія U є функція стану тіла і може бути представлена ​​як функції двох незалежних параметрів U=f 1 (P,V); U = f 2 (P, T), U = f 3 (?, T). Зміна внутрішньої енергії термодинамическом процесі визначається лише початковим (U 1) і кінцевим (U 2) станом тобто.

У диференціальному вигляді зміна внутрішньої енергії запишеться

а) у функції від питомого об'єму та температури

б) функції від температури, т.к. , то

Для практичних розрахунків, у яких необхідно врахувати зміну З від температури, є емпіричні формули і таблиці питомої внутрішньої енергії (часто молярної). Для ідеальних газів молярна внутрішня енергія суміші U м визначається за формулою

, Дж/кмоль

Для суміші заданої масовими частками. Таким чином внутрішня енергіяє властивість системи та характеризує стан системи.

Ентальпія– теплова функція стану, введена Камерлінг-Оннесом (лауреат Нобелівської премії, 1913 р.), що є сумою внутрішньої енергії, системи U і добуток тиску системи P на її обсяг V.

Оскільки входять до неї величини є функціями стану, тому H також функція стану т. е. Н=f 1 (P,V); H = f 2 (V, T); H = f 3 (P, T).

Зміна ентальпії dH у будь-якому термодинамічному процесі визначається початковим H 1 і кінцевим H 2 станом і не залежить від характеру процесу. Якщо система містить 1 кг речовини, застосовується питома ентальпія , Дж/кг.

Для ідеального газу диференціальне рівняння має вигляд

відповідно питома ентальпія визначається за формулою

Рівняння першого закону термодинаміки dq=dU+Pdυ, коли єдиним видом роботи є робота розширення Pdυ=d(Pυ)- υdP, тоді dq=d(U+Pυ)-υdP, звідки

В інженерній практиці часто доводиться мати справу не з однорідними газами, а із сумішами хімічно не пов'язаних між собою газів. Прикладами газових сумішей можуть бути: атмосферне повітря, природний газ, газоподібні продукти згоряння палив тощо.

Для газових сумішей справедливі такі положення.

1. Кожен газ, що входить у суміш, має температуру, рівну температурісуміші.

2. Будь-який з газів, що входять до суміші, поширюється по всьому об'єму суміші і тому об'єм кожного газу дорівнює об'єму всієї суміші.

3. Кожен із газів, що входять у суміш, підпорядковується своєму рівнянню стану.

4. Суміш загалом є хіба що новим газом і підпорядковується своєму рівнянню стану.

В основі вивчення газових сумішей лежить закон Дальтона, згідно з яким при постійній температурі тиск суміші дорівнює сумі парціальних тисків газів, що входять до суміші:

де p см – тиск суміші;

p i - парціальний тиск i-го газу, що входить до суміші;

n - кількість газів, що входять до суміші.

Парціальним називають тиск, який чинитиме газ, що входить у суміш, якщо він один займатиме весь об'єм суміші при тій же температурі.

Способи завдання газових сумішей

Склад газової суміші може бути заданий масовими, об'ємними та мольними частками.

Масові частки. Масовою часткою будь-якого газу, що входить у суміш, називається відношення маси цього газу до маси суміші.

m1 = M1/M см; m2 = M2/M см; ..........; m n = M n / M см,

де m 1 , m 2 , ..., m n - масові часткигазів;

М 1 , М 2 ..., М n - маси окремих газів;

М см – маса суміші.

Неважко бачити, що

і

(100%).

Об'ємні частки.Об'ємною часткою будь-якого газу, що входить у суміш, називається відношення наведеного (парціального) обсягу цього газу до обсягу суміші.

r 1 = V 1 / V см; r 2 = V 2 /V див; ........., r n = V n / V см;

де V 1 , V 2 ..., V n - наведені обсяги газів;

V см – обсяг суміші;

r 1 , r 2 , ..., r n - об'ємні частки газів.

Наведений обсяг - це обсяг газу за умов суміші (при температурі та тиску суміші).

Наведений обсяг можна подати наступним чином: якщо з посудини, де знаходиться суміш, видалити всі гази, крім одного, і газ, що залишився, стиснути до тиску суміші, зберігши температуру, то його об'єм і буде наведеним або парціальним.

Можна довести, що обсяг суміші дорівнюватиме сумі наведених обсягів газів.


(100%).

Молільні частки.Мольною часткою будь-якого газу, що входить в суміш, називається відношення числа кіломолей цього газу до кіломолей суміші.

r 1 = n 1 /n див; r 2 = n 2 /n см; ........., r n = n n / n см,

де r 1 , r 2 , ..., r n - мольні частки газів;

n см - число кіломолей суміші;

n 1 , n 2 , ..., n n - Число кіломолей газів.

Завдання суміші мольними частками тотожне завдання суміші об'ємними частками, тобто. мольні та об'ємні частки мають для кожного газу, що входить в суміш, однакові чисельні значення.

Газова стала і середня молекулярна маса суміші.Для обчислення постійної газової суміші, заданої масовими частками, запишемо рівняння стану:

для суміші

p см × V см = М см R см Т; (1.9)

для газів


. (1.10)

Підсумовуємо ліві та праві частини рівнянь (1.10)

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

Так як

,

то p см V см = (M 1 R 1 + M 2 R 2 + ..... + M n R n) T. (1.11)

З рівнянь (1.9) та (1.11) випливає, що

М см R см Т = (M 1 R 1 + M 2 R 2 + ..... + M n R n) T.

R см = М 1 / М см R 1 + М 2 / М см R 2 + ...... + М n / М см R n =

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

або

, (1.12)

де R см - Постійна газова суміші.

Оскільки газова постійна i-го газу

R i = 8314 / m i ,

то рівняння (1.12) перепишеться так:


. (1.13)

Визначаючи параметри газової суміші, зручно користуватися деякою умовною величиною, яка називається уявною (середньою) молекулярною масою газової суміші. Поняття молекулярної маси суміші, що здається, дозволяє умовно розглядати суміш як однорідний газ, що істотно спрощує розрахунки.

Для окремого газу справедливий вираз

За аналогією для суміші можна записати

m см R см = 8314, (1.14)

де m см - молекулярна маса суміші, що здається.

З рівняння (1.14), використовуючи вирази (1.12) та (1.13), отримаємо



, (1.15)



. (1.16)

Розмірковуючи подібним чином, можна отримати формули для розрахунку R см і m см через об'ємні частки, формули для перерахунку масових часток в об'ємні частки і, навпаки, об'ємних часток масові, формули для розрахунку питомого об'єму суміші u см і щільності суміші r см через масові і об'ємні частки і, нарешті, формули для розрахунку парціальних тисків газів, що входять до суміші, через об'ємні та масові частки. Наведемо ці формули без висновку таблиці.

Формули для розрахунку газових сумішей

Завдання складу суміші

Переклад з одного складу до іншого

Щільність та питомий обсяг суміші

Здається молекулярна маса суміші

Газова постійна суміші

Парціальний тиск

Масовими частками






Об'ємними частками







Теплоємність газів

Теплоємністю тіла називають кількість теплоти, необхідну для нагрівання або охолодження тіла на 1 К. Теплоємність одиниці кількості речовини називають питомою теплоємністю.

Отже, питомою теплоємністю речовини називають кількість теплоти, яку необхідно повідомити або відібрати від одиниці речовини, щоб змінити її температуру на 1 К в даному процесі.

Оскільки надалі розглядатимуться лише питомі теплоємності, то називатимемо питому теплоємність просто теплоємністю.

Кількість газу може бути задана масою, обсягом та числом кіломолей. Слід зазначити, що при заданні газу обсягом цей обсяг призводять до нормальних умов і вимірюють кубічними метрами (нм 3).

Залежно від способу завдання кількості газу розрізняють такі теплоємності:

з - масову теплоємність, Дж/(кг×К);

с¢ - об'ємну теплоємність, Дж/(нм 3 К);

з m - мольну теплоємність, Дж/(кмоль К).

Між названими теплоємностями існують такі залежності:

з = з m/m; з m = с × m;

с¢ = з m/22,4; з m = с¢ × 22,4,

звідси

; с¢ = с × r н,

де u н і r н - питомий обсяг та щільність за нормальних умов.

Ізохорна та ізобарна теплоємності

Кількість теплоти, що повідомляється робочому тілу, залежить від особливостей термодинамічного процесу. Практичне значення мають два види теплоємності залежно від термодинамічного процесу: ізохорна та ізобарна.

Теплоємність при u = const – ізохорна.

c u - масова ізохорна теплоємність,

c¢ u- об'ємна ізохорна теплоємність,

c m u- мольна ізохорна теплоємність.

Теплоємність при p = const – ізобарна.

c р - масова ізобарна теплоємність,

c¢ р - об'ємна ізобарна теплоємність,

c m р - мольна ізобарна теплоємність.

При однаковій зміні температури в процесі, що здійснюється за p = const, витрачається теплоти більше, ніж у процесі при u = const. Це тим, що з u = const теплота, сообщаемая тілу, витрачається лише зміну його внутрішньої енергії, тоді як із p = const теплота витрачається і збільшення внутрішньої енергії, і скоєння роботи розширення. Різниця між масовою ізобарною та масовою ізохорною теплоємністю за рівнянням Майєра

c р - c u=R. (1.17)

Якщо ліву та праву частини рівняння (1.17) помножити на масу кіломолю m, то отримаємо

c m р - c m u= 8314 Дж/(кмоль×К) (1.18)

У термодинаміці та її додатках велике значення має відношення ізобарних та ізохорних теплоємностей:



, (1.19)

де до – показник адіабати.

Розрахунки показують, що приблизно можна прийняти для одноатомних газів до » 1,67, двоатомних до » 1,4, триатомних до » 1,29.

Неважко бачити, що значення дозалежить від температури. Справді, з рівнянь (1.17) та (1.19) випливає, що



, (1.20)

а з рівнянь (1.18) та (1.19)



. (1.21)

Так як зі збільшенням температури газу теплоємності збільшуються, то значення зменшується, наближаючись до одиниці, але завжди залишається більше за неї.

Знаючи величину, можна визначити значення відповідної теплоємності. Так, наприклад, із рівняння (1.20) маємо



, (1.22)

а т.к. з р = до × с u, то отримаємо



. (1.23)

Аналогічно для мольних теплоємностей із рівняння (1.21) отримаємо



. (1.24)



. (1.25)

Середня та справжня теплоємність

Теплоємність газів залежить від температури та певною мірою від тиску. Залежність теплоємності від тиску невелика і нею здебільшого нехтують. Залежність теплоємності від температури значна і її необхідно враховувати. Ця залежність досить точно виражається рівнянням

с = а + в t + еt 2 , (1.26)

де а, вта е - величини, постійні для даного газу.

Часто у теплотехнічних розрахунках нелінійну залежність (1.26) замінюють лінійною:

с = а + в t. (1.27)

Якщо побудувати графічно залежність теплоємності від температури за рівнянням (1.26), це буде криволінійна залежність (рис.1.4). Як показано на малюнку кожному значення температури відповідає своє значення теплоємності, яке прийнято називати істинною теплоємністю. Математично вираз для справжньої теплоємності запишеться так:


. (1.28)



Отже, справжня теплоємність є відношення нескінченно малої кількості теплоти dq до нескінченно малої зміни температури dt. Інакше кажучи, справжня теплоємність - це теплоємність газу за даної температурі. На рис. 1.4 справжня теплоємність при температурі t 1 позначена з t1 і зображується відрізком 1-4, при температурі t 2 - з t2 і зображується відрізком 2-3.

З рівняння (1.28) отримаємо

dq = cdt. (1.29)

У практичних розрахунках завжди визначають

кількість теплоти при кінцевій зміні

температури. Очевидно, що кількість теплоти q, яку повідомляють одиниці кількості речовини при нагріванні його від t 1 до t 2 можна знайти, проінтегрувавши (1.29) від t 1 до t 2 .


. (1.30)

Графічно інтеграл (1.30) виражається площею 4-1-2-3. Якщо вираз (1.30) підставити значення істинної теплоємності по лінійній залежності (1.27), то отримаємо



(1.31)

де - Середня теплоємність в інтервалі температур від t1 до t2.


, (1.32)

Отже, середня теплоємність є відношенням кінцевої кількості теплоти q до кінцевої зміни температури t 2 - t 1:


. (1.33)

Якщо на підставі 4-3 (рис.1.4) побудувати прямокутник 4-1¢-2¢-3, рівновеликий фігурі 4-1-2-3, то висота цього прямокутника дорівнюватиме середньої теплоємності, де знаходиться в інтервалі температур t1-t2.

Зазвичай значення середніх теплоємностей наводяться у таблицях термодинамічних властивостей речовин. Однак для скорочення обсягу цих таблиць в них наводяться значення середніх теплоємностей, визначених в діапазоні зміни температури від 0 до t про З.

Якщо необхідно обчислити значення середньої теплоємності в заданому інтервалі температур t 1 - t 2 то це можна зробити наступним чином.

Площа 0а14 під кривою з = f(t) (рис.1.4) відповідає кількості теплоти q 1 необхідного для підвищення температури газу від 0 про С до t 1 про С.


Аналогічно площа 0а23 відповідає q 2 при підвищенні температури від 0 до t 2 про З:


Таким чином, q = q 2 - q 1 (площа 4123) може бути представлена ​​у вигляді


(1.34)

Підставляючи значення q (1.34) у вираз (1.33), отримаємо формулу для середньої теплоємності в будь-якому діапазоні температур:


. (1.35)

Таким чином, середню теплоємність можна обчислити за табличними середніми теплоємностями за рівнянням (1.35). Причому отримаємо нелінійну залежність = f(t). Можна також знайти середню теплоємність за рівнянням (1.32) за лінійною залежністю. Значення а і ву рівнянні (1.32) для різних газів наводяться у літературі.

Кількість теплоти, підведеної або відведеної від робочого тіла, можна розрахувати за будь-яким із рівнянь:


(1.36)


(1.37)


, (1.38)

де

- відповідно середня масова, об'ємна та мольна теплоємності; М – маса газу; n – число кіломолей газу; V н - обсяг газу за нормальних умов.

Об'єм газу V н може бути знайдений в такий спосіб. Записавши рівняння стану для заданих умов: pV = MRT та для нормальних умов: p н V н = MRT н, віднесемо друге рівняння до першого:


,

звідси

. (1.39)

Теплоємність газових сумішей

Теплоємність газової суміші може бути обчислена, якщо заданий склад суміші і відомі теплоємності компонентів, що входять до суміші.

Для нагрівання суміші масою М см на 1К необхідно температуру кожного компонента також підвищити на 1К. При цьому на нагрівання i-го компонента суміші масою М i витрачається кількість теплоти, що дорівнює c i M i . Для всієї суміші кількість теплоти

,

де c i та c см - масові теплоємності i-го компонента та суміші.

Поділивши останній вираз на М см, отримаємо розрахункову формулу для масової теплоємності суміші:


, (1.40)

де mi - масова частка i-го компонента.

Розмірковуючи аналогічно, знайдемо об'ємну c¢ см та мольну c m см теплоємності суміші:


(1.41)

де c¢ i - об'ємна теплоємність i-го компонента, r i - об'ємна частка i-го компонента,


, (1.42)

де c mi - мольна теплоємність i-го компонента,

r i - мольна (об'ємна) частка i-го компонента.

Практична робота№ 2

Тема: Теплоємність, ентальпія, суміші ідеальних газів, внутрішня енергія, робота, термодинамічні процеси.

Мета роботи: Закріплення знань, здобутих при теоретичному навчанні, набуття навичок у здійсненні теплотехнічних розрахунків.

I.Основні визначення, формули та рівняння

1. Суміші ідеальних газів

Газовою сумішшю називається механічна суміш кількох газів, що хімічно не взаємодіють між собою. Кожен із газів, що входять у суміш, називається газовим компонентом; поводиться так, ніби інших газів у суміші не було, тобто. рівномірно розподіляється по всьому об'єму суміші. Тиск, який чинить кожен газ суміші на стінки судини, називається парціальним. Основним законом для сумішей ідеальних газів є закон Дальтона, згідно з яким тиск суміші дорівнює сумі парціальних тисків газів, що утворюють суміш:

2. Внутрішня енергія

Внутрішня енергія тіла є сукупністю кінетичної енергії руху мікрочастинок, що становлять тіло, і потенційної енергії їх. взаємодії, що визначається. силами взаємного тяжіння чи відштовхування. Абсолютну величину внутрішньої енергії визначити неможливо, у термодинамічних розрахунках вичіслюється не абсолютна величина внутрішньої енергії, та її зміна, тобто.

або

де U 1 і U 2 - внутрішня енергія початкового та кінцевого стану робочого тіла (газу);

u 1 і 2 - уд. внутрішня енергія початкового та кінцевого стану робочого тіла.

Звідси випливає, що зміна внутрішньої енергії не залежить від характеру та шляху процесу, а визначається станом робочого тіла на початку та наприкінці процесу зміни.

Особливістю ідеального газу є відсутність у ньому сил молекулярних взаємодій, отже і відсутність внутрішньої потенційної енергії, тобто. U n =0 і = 0. Отже, внутрішня енергія ідеального газу:

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

З.Робота газу.

У термодинаміці всяка зміна стану робочого тіла в результаті обміну енергією з довкіллямназивається процесом. При цьому змінюються основні параметри робочого тіла:

Перетворення теплоти на механічну роботу пов'язані з процесом зміни стану робочого тіла. Процеси зміни стану газу можуть бути процесами розширення та стиснення. Для довільної маси газу М (кг) робота дорівнює:

L = М l = Мр (v 2 - v 1) = , Дж

де l = р (v2-v1) Дж/кг - робота 1 кг газу або питома робота.

4. Ентальпія газу,

Ентальпія - це параметр, що характеризує потенційну енергію зв'язку робочого тіла (газу) з довкіллям. Ентальпія та питома ентальпія:

I = U + pV, Дж та i i = і +pv, Дж/кг.

5. Теплоємність.

Питомою теплоємністю називається кількість тепла, яке потрібно підвести до 1 кг газу, щоб нагріти його на 1°С у цьому інтервалі температур.

Питома теплоємність буває масовою, об'ємною та кіломольною. Між масовою С, об'ємною C та киломольною З теплоємностями існує зв'язок:

;

де Vo 22,4 м-коду 3 /кмоль - уд. обсяг газу за нормальних умов.

Масова уд. теплоємність газової суміші:


Об'ємна питома теплоємність газової суміші:


Кіломольна питома теплоємність газової суміші:


6.Рівняння для визначення кількості тепла

Кількість тепла, що віддається або сприймається робочим тілом (газом), можна визначити за рівнянням:

Q = M C m (t 2 -t 1), Дж або Q = VC (t-t), Дж, де М і V - вагова або об'ємна кількість газу, кг або м 3;

t u t - температура газу в кінці та на початку процесу ° С;

С і С - масова та об'ємна середня уд. теплоємність газу

При t cp = Дж/кгК або Дж/м3К

7. Перший закон термодинаміки

Цей закон розглядає взаємоперетворення тепла та механічної роботи. За цим законом тепло перетворюється на механічну роботу і навпаки, механічна робота на тепло в строго еквівалентних кількостях. Рівняння еквівалентності тепла та роботи має вигляд:

З урахуванням принципу еквівалентності тепла та роботи, рівняння теплового балансу для довільної маси газу:

Q = U + L і q = + l = u -u + l

Розв'язання задачII

Завдання №1 (№1)

Атмосферне сухе повітря має такий зразковий масовий склад: g 02 =23,2%, g N 2 =76,8%.

Визначити об'ємний склад повітря, його газову постійну, здається молекулярну масу, парціальний тиск кисню та азоту, якщо повітря барометром Р=101325 Па.

Визначаю об'ємний склад повітря:


;

;

де r – масова частка;

m – відносна молекулярна маса;

g – об'ємна частка.

m пов. = m O2 r O2 + m N2 r N2 = 32 · 0,209 + 28 · 0,7908 = 6,688 +22,14 = 28,83;

;

де R 0 - Постійна газова.

Визначаю парціальний тиск різних газів:

P O 2 = P см · r О2 = 101325 · 0,209 = 21176,9 (Па);

P N 2 = P см · r N 2 = 101325 · 0,7908 = 80127,81 (Па);

де P O 2 P N 2 - парціальний тиск;

P см – тиск суміші.

Завдання №2 (№2)

Посудина розділена перегородкою на 2 частини, обсяги яких V 1 =1,5 м 3 і V 2 =1,0 м 3 . У першій частині обсягом V 1 міститься 2 при Р 1 =0,5 Мпа і t 1 =30°С; у другій частині об'ємом V 2 міститься Про 2 при Р 2 =0,2 МПа та t 2 =57°С. Визначити масові і об'ємні частки СО 2 і О 2 молекулярну масу суміші, що здається, і її газову постійну після того, як перегородка буде прибрана і процес змішування закінчиться.

Визначаю індивідуальні газові постійні:

Для цього визначаю відносну молекулярну масу: m(2) =32+12=44; m(Про 2)=32;

;

;

Відповідно до характеристичного рівняння Клайперона, визначаю маси газів:

(Кг);

(Кг);

Визначаю масові частки:




Визначаю об'ємні частки:




Визначаю уявну молекулярну масу повітря:

m пов. = m О2 r O 2 +m СО2 r СО2 = 32 · 0,21 + 44 · 0,79 = 6,72 +34,74 = 41,48;

Визначаю індивідуальну газову постійну для повітря (R):

;

Завдання №3 (№6)

У посудині об'ємом 300л знаходиться кисень при тиску Р 1 =0,2 МПа та t 1 =20 0 С. Яку кількість теплоти потрібно підвести, щоб температура кисню підвищилася до t 2 =300 0 С? Який тиск установиться при цьому в посудині? Для розрахунку прийняти середню об'ємну питому теплоємність кисню за н.у. З 02 = 0,935

За законом Шарля визначаю кінцевий тиск процесу:

; (Па);

де Р, Т - Параметри газу.

Визначаю індивідуальну газову постійну для кисню (R):

;

Оскільки процес ізохорний то визначаю кількість теплоти, яку потрібно підвести за відповідною формулою: Q v =M·С cv ·(T 2 -T 1) для цього згідно з характерним рівнянням Клайперону, визначаю масу газу

(Кг); Q v = M · З cv · (T 2 -T 1) = 1,27 · 935 · 280 = 332486 (Дж).

Завдання №4 (№7)

Яку кількість теплоти необхідно витратити, щоб нагріти 2м 3 повітря при постійному надлишковому тиску Р хат. =0,2 МПа від температури 100 0 С до температури 500 0 С. Яку роботу при цьому здійснить повітря? Для розрахунку прийняти: тиск атмосфери Рат. =0,1 Мпа, середню масову ізобарну теплоємність повітря pm =1,022 ; газову постійну розрахувати маючи на увазі, що здається молекулярна маса повітря М пов. =29.

Визначаю індивідуальну газову постійну для повітря:

;

Абсолютний тиск дорівнює сумі надлишкового та атмосферного Р=Р хат. +Р ат. =0,1+0,2=0,3 МПа

(Кг);

Так як процес ізобарний визначаю Q і L за відповідними формулами:

згідно із законом Гей-Люссака визначаю кінцевий обсяг:

м 3;

Q = M · C pm · (T 2 -T 1) = 5,56 · 1022 · 400 = 2272928 (Дж);

L = P · (V 2 -V 1) = 300000 · 2,15 = 645000 (Дж).

Завдання №5 (№8)

У циліндрі знаходиться повітря при тиску Р = 0,5 МПа і температурі t 1 = 400 0 C. Від повітря віднімається теплота при Р = const так, що в кінці процесу встановлюється температура t 2 = 0 0 C. Об'єм циліндра, в якому знаходиться повітря V 1 = 400л.

Визначити кількість відібраної теплоти, кінцевий об'єм, зміну внутрішньої енергії та досконалу роботу стиснення C pm =1,028 .

Оскільки процес ізобарний, то за законом Гей-Люссака визначаю кінцевий обсяг:

м 3;

Відповідно до характеристичного рівняння Клайперона, визначаю масу газу:

Із попередньої задачі R=286,7 (Кг);

Визначаю кількість теплоти, що виділяється:

Q = M · C pm · (T 2 -T 1) = 1,03 · 1028 · (273-673) = -423536 (Дж);

Визначаю кількість витраченої роботи:

L = P · (V 2 -V 1) = 500000 · (0,16-0,4) = -120000 (Дж);

З рівняння, за яким визначається повна кількість, визначаю зміну кількості внутрішньої енергії:

; (Дж)

Завдання №6 (№9)

Повітря, що має об'єм V 1 =0,02 м3 при тиску Р 1 =1,1 МПа і t 1 =25с розширюється в циліндрі з рухомим поршнем до тиску Р 2 =0,11 МПа. Знайти кінцевий об'єм V 2 кінцеву температуру t 2 роботу, зроблену повітрям, і підведену теплоту, якщо розширення в циліндрі відбувається:

а) ізотермічно

б) адіабатно з показником адіабати к=1,4

в) політропно з показником політропи n=1,3

Ізотермічний процес:

P 1 / P 2 = V 2 / V 1

V 2 = 0,02 · 1,1 / 0,11 = 0,2 M 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)=22000Дж

Адіабатний процес:

V 1 /V 2 =(P 2 /P 1) 1/k

V 2 = V 1 / (P 2 / P 1) 1 / k = 0,02 / (0,11 / 1,1) 1 / 1,4 = 0,1036M 3

T 2 /T 1 =(P 2 /P 1) k-1/k

T 2 = (P 2 / P 1) k-1/k · T 1 = (0,11/1,1) 1,4-1/1,4 · 298 = 20,32k

З v =727,4Дж/кг·k

L=1/k-1(P 1 V 1 -P 2 V 2) =(1/1,4-1)· (1,1·10 6 ·0,02 -0,11·10 6 ·0, 1) = 2,0275 · 10 6 Дж

Політропний процес:

V 1 /V 2 =(P 2 /P 1) 1/n

V 2 =V 1 /(P 2 /P 1) 1/n =0,02/(0,11/1,1) 1/1,3 =0,118M 3

T 2 /T 1 =(P 2 /P 1) n-1/n

T 2 = (P 2 / P 1) n-1/n · T 1 = (0,11/1,1) 1,3-1/1,3 · 298 = 175k

L= 1/n-1(P 1 V 1 -P 2 V 2)= (1/(1,3-1))· (1,1·10 6 ·0,02 -0,11·10 6 · 0,118) = 30000Дж

Q=(k-n/k-1)·l·M=((1,4-1,3)/(1,4-1))·30000=7500Дж

Література:

1. "Енергія", Москва, 1975.

2. Литвин О.М. "Теоретичні основи теплотехніки", видавництво "Енергія", Москва,1969.

3. Тугунов П.І., Самсонов А.А., «Основи теплотехніки, теплові двигуни та паросилове господарство», видавництво «Надра», Москва, 1970.

4. Крутов В.І., "Теплотехніка", видавництво "Машинобудування", Москва, 1986.

Практична робота №1

Тема: Ідеальні газиі газові суміші. Теплоємність газів

Ціль: дати студентам поняття про ідеальний газ та газові суміші, а також теплоємність газів.

Короткі теоретичні відомості

При розрахунку ідеальних газів та газових сумішей, а також теплоємності газів необхідно знати та використовувати такі формули:

Рівняння стану ідеальних газів:

– для 1 кг газу

, (1.1)

– для mкг газу

, (1.2)

– для 1 моль газу

, (1.3)

де – молярний об'єм, м 3 /моль; - Універсальна (молярна) газова постійна, Дж / (моль К).

Універсальна постійна газова = 8,314 Дж/(моль. До).

Питома газова стала, Дж/(кг К),

, (1.4)

де – молярна маса, кг/моль

, (1.4а)

де - Відносна молекулярна маса речовини.

Термодинамічна температура, К,

, (1.5)

де - температура в градусах Цельсія, 0 С.

Прийнято наводити обсяг газу до так званих нормальних умов, за яких тиск газу = 101,3 кПа, а температура = 0 0 С.

Тиск газової суміші

, (1.6)

де - Парціальний тиск компонента.

Для газової суміші

, (1.7)

де - Маса компонента;

, (1.7а)

де - парціальний (наведений) обсяг компонента, м 3 .

Щільність газової суміші

, (1.8)

де - Об'ємна частка компонента; – густина даного компонента, кг/м 3 ;

, (1.8а)

де – масова частка компонента.

Здається молярна маса суміші ідеальних газів

, (1.9)

де - Молярна маса компонента;

. (1.9а)

Співвідношення між масовими та об'ємними частками

. (1.10)

Парціальний тиск компонента

. (1.11)

Теплоємність визначає кількість теплоти, яку необхідно підвести до тіла (до системи), щоб підвищити температуру на 1 0 З (на 1 К).

Між вказаними теплоємностями існує функціональний зв'язок

. (1.12)

Особливе значення у теплових розрахунках мають теплоємності газу в процесах при постійному тиску та постійному обсязі – відповідно ізобарна та ізохорна теплоємності. Їх пов'язує між собою рівняння Майєра:

– для 1 кг газу

, (1.13)

де і – ізобарна та ізохорна питомі теплоємності;

– для 1-го молячи газу

, (1.13а)

де і – ізобарна та ізохорна молярні теплоємності.

Відношення цих теплоємностей називають показником адіабати.

. (1.14)

Середню теплоємність в інтервалі температур до прийнято розраховувати як

, (1.15)

де і – середні теплоємності в інтервалах температур від 0 до 0 С та від 0 до 0 С .

Теплоємності суміші газів:

- Питома

, (1.16)

де - питома теплоємністькомпонента;

– об'ємна

, (1.16а)

де - Об'ємна теплоємність компонента;

– молярна

, (1.16б)

де - Молярна теплоємність компонента.

Методичні вказівкидо вирішення завдань

Завдання №1.

Компресор нагнітає повітря у кількості 4 м. 3 /хв при температурі 17 0 С та тиск 100 кПа в резервуар об'ємом 10 м 3 . За який час тиск у резервуарі збільшиться від 0,1 до 0,9 МПа? При розрахунку прийняти, що температура повітря в резервуарі не змінюється і дорівнює 17 0 С.

Рішення

Маса повітря у резервуарі до початку роботи компресора за формулою (1.2)

кг,

де прийнято:

287 кДж/(кг. К) – питома постійна газова повітря (додаток Б);

17 +273,15 = 290,15 К - за рівнянням (1.5).

Маса повітря в резервуарі при досягненні кінцевого тиску = 0,9 МПа за формулою (1.2)

кг.

Щільність повітря за його початкових параметрів залежно (1.1)

кг/м3.

За умовою завдання задана об'ємна подача компресора = 4 м 3 /хв, потрібно визначити його масову подачу

кг/хв.

Час роботи компресора при нагнітанні повітря у резервуар

хв.

Відповідь: За 20 хвилин тиск у резервуарі збільшиться від 0,1 до 0,9 МПа.

Завдання №2.

Визначити питому та об'ємну теплоємність повітря в процесах при постійних тиску та об'ємі, вважаючи теплоємність постійною. Щільність повітря за нормальних умов = 1,29 кг/м 3 .

Рішення

Виписуємо для повітря відносну молекулярну масу = 28,96 (додаток Б) та значення молярних теплоємностей як для двоатомного газу = 29,1 Дж/(моль. До) і = 20,8 Дж/(моль. К) (додаток).

За формулою (1.4а) визначаємо:

– молярну масу повітря

кг/моль

Обчислюємо за формулою (1.12):

– ізобарну питому теплоємність

Дж/(кг. До)= 1,005 кДж/(кг. До),

– ізобарну об'ємну теплоємність

кДж/(м 3. К),

– ізохорну питому теплоємність

Дж/(кг К)= 0,718 кДж/(кг. К),

– ізохорну об'ємну теплоємність

кДж/(м 3. К).

Відповідь: Питома теплоємність дорівнює 0,718 кДж/(кг . К), а об'ємну теплоємність 0,926 кДж/(м 3. К).

Завдання для самостійного рішення

Завдання №1.

Знайти густину вуглекислого газу за нормальних умов.

Завдання №2.

Який обсяг займають 100 кг азоту за температури 70 0 С та тиску 0,2 МПа?

Завдання №3.

Визначити масу повітря, що знаходиться в аудиторії площею 120 м 2 та висотою 3,5 м. Температура повітря в аудиторії дорівнює 18 0 С, а барометричний тиск становить 100 кПа.

Завдання №4.

Визначити число атомів у молекулі кисню, якщо в обсязі 10 л за температури 30 0 З тиску 0,5 МПа знаходиться 63,5 г кисню.

Завдання №5.

У резервуарі місткістю 8 м 3 знаходиться повітря тиском 10 МПа та при температурі 27 0 Після витрати частини повітря тиск знизився до 5 МПа, а температура – ​​до 20 0 З. Визначити масу витраченого повітря.

Завдання №6

Компресор нагнітає газ у резервуар об'ємом 10 м 3 . При цьому тиск у резервуарі збільшується з 0,2 до 0,7 МПа при постійній температурі газу 20 0 З. Визначити час роботи компресора, якщо його подача 180 м 3 /год. Подання визначено за нормальних умов.

Завдання №7.

Компресор нагнітає повітря у резервуар об'ємом 7 м. 3 При цьому тиск у резервуарі збільшується від 0,1 до 0,6 МПа. Температура також зростає від 15 до 50 0 З. Визначити час роботи компресора, якщо його подача становить 30 м 3 /год, будучи віднесеною до нормальних умов: 0,1 МПа та 0 0 С.

Завдання №8.

Для визначення теплоти згоряння палива використовують калориметричну бомбу об'ємом 0,4 л, що заповнюється киснем. У процесі заряду досягається тиск кисню в бомбі, що дорівнює 2,2 МПа. Кисень надходить із балона об'ємом 6 л. На скільки зарядів вистачить кисню у балоні, якщо його початковий тиск 12 МПа? При розрахунку прийняти температуру кисню як у балоні, так і при зарядці бомби 20 0 С.

Завдання №9.

Пуск стаціонарного двигуна здійснюється стисненим повітрям із балона ємністю 40 л. На 1 запуск витрачається повітря об'ємом 0,1 м 3 , визначеним за нормальних умов. Визначити кількість запусків двигуна, якщо тиск у балоні знижується від 2,5 до 1 МПа. Температуру повітря прийняти дорівнює 10 0 С.

Завдання №10.

Газоподібні продукти згоряння палива охолоджуються в ізобарному процесі від температури до температури. Склад газів заданий в об'ємних частках: , і. Знайти кількість теплоти віддається 1 м 3 продуктів згоряння. Обсяг визначено за нормальних умов.

Вихідні дані прийняти за табл. 1.1 залежно від шифру (номери варіанта). Розрахунок виконати із використанням середніх теплоємностей.

Таблиця 1.1. Початкові дані

Контрольні питання

1. Дайте визначення ідеального газу та вкажіть його відмінності від реального газу.

2. Чим відрізняється газова постійна від універсальної газової постійної?

3. Що називають парціальним тиском газу в суміші, чи існує він фізично та як визначається?

4. Що називають парціальним обсягом газу в суміші, чи існує він фізично та як визначається?

5. Як визначити об'ємну частку газу в суміші, якщо відома його масова частка?

6. Від яких характеристик ідеальних газів залежать чисельні значення їх питомих мольних ізобарних та ізохорних теплоємностей.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти та науки РФ

Федеральна державна бюджетна освітня установа

Вищої освіти

Волгоградський державний технічний університет

Кіровський вечірній факультет

Семестрова робота з дисципліни:

Теплотехніка

На тему:

ПАЛИВО, ГАЗОВІ СУМІШІ І ТЕПЛОЄМНІСТЬ

Виконав: студент гр.ТВБ-385

Шелудченко Б.Д.

Перевірив: доц. Горюнов В.А.

Волгоград 2015

Умова

паливо спалювання температура окислювач

У промисловій печі при постійному тиску спалюють паливо (етанол). Як окислювач використовують повітря з температурою T 1 =660К. Задано коефіцієнти надлишку повітря: а = 1,0 та коефіцієнт повноти згоряння палива ж = 0,9. Визначити теоретичне значення максимальної температури горіння Тг. Теплотою, що вноситься паливом, знехтувати.

Таб. №1. Склад та теплота згоряння палива

Таб. №2. Формули середніх ізохорних масових теплоємностей (cv)

Теплоємність кДж/кг*К

0,691 + 7,1 * 10 - 5 Т

0,775 + 11,7 * 10 -5 Т

1,328 + 28,07 * 10 -5 Т

0,716 + 7,54 * 10 -5 Т

0,628 + 6,75 * 10 -5 Т

Таб. №3. Результати розрахунку

Максимальна теоретична температура згоряння знаходиться за допомогою рівняння теплового балансу :

ж Q H + Q o = Q п.сг.

де: Q o – теплота, що вноситься окислювачем;

Qh - нижча теплота згоряння палива;

ж - коефіцієнт повноти згоряння палива;

Qn. Сг-теплота, отримана продуктами згоряння;

Знаходимо теплоту, що виділяється під час спалювання палива (жQ h).

З таблиці 2 береться значення Q h:

Q h = 27100 кДж/кг

З таблиці 1 береться значення ж (у моєму варіанті ж = 0,9)

ж* Q H = 0,9 * 27100 = 24390 кДж / кг

Знаходимо теплоту, що вноситься окислювачем:

Q o = З р. пов. *m пов.* T 1

Визначаємо середню ізохорну масову теплоємність повітря за формулою, наведеною в таблиці №2

c v повд = 0,691 + 7,1 * 10 -5 * 660 = 0,73786 кДж / кг * К

Обчислюємо середню ізобарну масову теплоємність за формулою Майєра:

Ср повз = c v повст + R = 0.73786 +0.287 = 1.02486 кДж / кг * До

Визначаємо теоретично необхідну масу повітря:

m o пов. ,04-0,35) / 0,23 = 2,0784 / 0,23 = 9,0365 Кг / Кг

Визначаємо дійсну масу повітря:

m пов.

Визначаємо Q o:

Q o = З р. пов. *m пов.* T 1 =1.02486*9,0365*660=6112.36 кДж/кг

Обчислюємо теплоту, внесену окислювачем і паливом, що згоріло:

жQ H +Q o =24390+6112.36=30502.36 кДж/кг

Знаходимо теплоту продуктів згоряння (Qn.Сг):

Q n. Сг = СР, п.сг * m п, сг * T2.

а) Визначаємо масу продуктів згоряння:

m п, сг = 1 + m повітр = 1 +9,0365 = 10.0365

b) Обчислюємо масові частки компонентів у продуктах згоряння:

g co 2 = m co 2 / m п, сг = 3.67 * С Р / m п, сг = 3.67 * 0.52/10.0365 = 0.1901

g H 2 o = m H 2 o / m п, сг = 9 * H p / m п, сг = 9 * 0.13/10.0365 = 0.1166

g o2 = m o2 / m п, сг = 0.23 * (a-1) * m o повіт / m п, сг = 0.23 * (1.0-1) * 9,0365 / 10.0365 = 0

g N2 = m N2 / m п, сг = 0.77 * a * m o пов. / m п, сг = 0.77 * 1.0 * 9,0365/10.0365 = = 0.693

c) Знаходимо середню ізобарну масову теплоємність продуктів згоряння за такою формулою:

З Р, п. сг = g (co 2) * З р (co 2) + g (H 2 o) * З р (H 2 O) + g (o 2) * З р (O 2) + g ( N 2) * З р (N 2) =

Знаходимо ізобарні теплоємності компонентів продуктів згоряння:

a) c v (co 2) = 0,775 + 11,7 * 10 -5 * Т 2

b) c v (H2 o) = 1.328 +28.07 * 10 -5 * Т 2

c) c v (O 2) = 0.628 +6.75 * 10 -5 * Т 2

d) c v (N 2) = 0.716 +7.54 * 10 -5 * Т 2

Використовуючи формулу Майєра знаходимо з нар. :

1. З р (co 2) = c v (co 2) + R = 0.775 +11.7 * 10 -5 * Т 2 +0.189 = 0.964 +11.7 * 10 -5 * Т 2

2. р (H2O) = c v (H2 o) + R = 1.328 +28.07 * 10 -5 * Т 2 +0.462 = 1.79 +28.07 * 10 -5 * Т 2

3. р (O 2) = c v (O 2) + R = 0.628 +6.75 * 10 -5 * Т 2 +0.260 = 0.888 +6.75 * 10 -5 * Т 2

4. р (N 2) = c v (N 2) + R = 0.716 +7.54 * 10 -5 * Т 2 +0.297 = 1.013 +7.54 * 10 -5 * Т 2

Таким чином, знаходимо середню ізобарну масову теплоємність продуктів згоряння за формулою:

З Р, п. сг = g (co 2) * З р (co 2) + g (H 2 o) * З р (H 2 O) + g (o 2) * З р (O 2) + g ( N 2) * З р (N 2) = 0.1901 * (0.964 +11.7 * 10 -5 * Т 2) +0.1166 * (1.79 +28.07 * 10 -5 * Т 2) +0 * (0.888 +6.75 * 10 - 5 * Т 2) +0.693 * (1.013 +7.54 * 10 -5 * Т 2) = 0,1832 +2,2242 * 10 -5 * Т 2 +0,2087 +3,2729 * 10 -5 * Т 2 +0 +0,702 +5,2252 * 10 -5 * Т 2 = 1,0939 +10,7223 * 10 -5 * Т 2 = 1,0939 +10,7223 * 10 -5 * 3934.89 = = 1.516

Знаходимо теплоту продуктів згоряння Qn. Сг:

Q n. Сг = Р, п.сг*m п, сг * T 2 = (1,0939 +10,7223 * 10 -5 * Т 2) * 10.0365 * T 2

Використовуючи рівняння теплового балансу, визначаємо максимальну теоретичну температуру горіння (T 2):

жQ h= Q n . Сг

24390=(1,0939+10,7223*10 -5 *Т 2) *10.0365*T 2 скорочуємо обидві сторони на 10.0365:

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

1.09369 + 1,495/0,000214 = 1875 К

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

    Визначення масової, об'ємної та мольної теплоємності газової суміші. Розрахунок конвективного коефіцієнта тепловіддачі та конвективного теплового потокувід труби до повітря у гаражі. Розрахунок за формулою Д.І. Менделєєва нижчої та найвищої теплоти згоряння палива.

    контрольна робота , доданий 11.01.2015

    Газові суміші, теплоємність. Розрахунок середньої молярної та питомої теплоємності. Основні цикли двигунів внутрішнього згоряння. Термічний коефіцієнт корисної діїцикл дизеля. Водяна пара, паросилові установки. Загальне уявлення про цикл Ренкіна.

    курсова робота , доданий 01.11.2012

    Питома теплоємність- Відношення теплоти, отриманої одиницею кількості речовини, до зміни температури. Залежність кількості теплоти від характеру процесу, а теплоємності від умов його протікання. Термодинамічні процеси із ідеальним газом.

    реферат, доданий 25.01.2009

    Визначення теплоти згоряння для газоподібного палива як суми творів теплових ефектів складових горючих газів на їхню кількість. Теоретично потрібна витрата повітря для горіння природного газу. Визначення обсягу продуктів горіння.

    контрольна робота , доданий 17.11.2010

    Молярна маса та масові теплоємності газової суміші. Процес адіабатного стану. Параметри робочого тіла у точках циклу. Вплив ступеня стиснення, підвищення тиску та ізобарного розширення на термічний ККД циклу. Процес відведення теплоти ізохорою.

    курсова робота , доданий 07.03.2010

    Визначення витрати повітря та кількості продуктів горіння. Розрахунок складу вугільного пилу і коефіцієнта надлишку повітря при спіканні бокситів у печах, що обертаються. Використання напівемпіричної формули Менделєєва для обчислення теплоти згоряння палива.

    контрольна робота , доданий 20.02.2014

    Методика розрахунку горіння палива на повітрі: визначення кількості кисню повітря, продуктів згоряння, теплотворної спроможностіпалива, калориметричної та дійсної температури горіння. Горіння палива на повітрі збагаченим киснем.

    курсова робота , доданий 08.12.2011

    Термодинаміка як область фізики, що досліджує процеси перетворення теплоти на роботу та інші види енергії. Характеристика ключових особливостей схем газового термометра. Розгляд основних властивостей ідеального газу. Сутність поняття "тепломісткість".

    презентація , доданий 15.04.2014

    Опис котлоагрегату до переведення на інший вид палива. Характеристика прийнятих до встановлення пальників. Обґрунтування температури газів. Розрахунок обсягів повітря та продуктів згоряння при спалюванні двох видів палива. Тепловий баланс та витрата палива.

    дипломна робота , доданий 13.06.2015

    Призначення тунельних сушарок. Склад палива та розрахунок повітря на горіння. Визначення загального обсягу продуктів горіння при спалюванні палива та теоретичної температури. Технологічний розрахунок сушильного тунелю. Теплотехнічний розрахунок процесу сушіння.