Влажный воздух. Состав и свойства - Бурцев С.И.
ISBN 5-89565-005-8
Скачать (прямая ссылка):
Давление газа на выходе
P2 =101 600-275 = 101 325 Па.
Тогда на выходе из аппарата
RT2 259,75-298,15 3/
V7 = —- =-;-— = 0,7643 м3/кг;
2 р2 101325
P=-L = —1— = 1,3084 кг/м3.
К2 V2 0,7643
Пример 1.3. Определить газовую постоянную азота.
Молекулярная масса азота I^n2 = 28,0134. Используя значение универсальной газовой постоянной, получим
2 (In^ 28,0134
13************** 1 .Термодинамика идеальных газов и смесей **************
Каждый идеальный газ характеризуется также удельными те-плоёмкостями.
Под удельной теплоёмкостью газа понимают отношение теплоты, полученной единицей количества вещества при бесконечно малом изменении его состояния, к изменению темп ературы.
Теплоёмкость является функцией процесса и не входит в число термодинамических параметров.
Различают массовую и объёмную теплоёмкости.
Теплоёмкость, отнесённую к 1 кг газа, называют удельной массовой и обозначают с. Единица теплоёмкости - килоджоуль на килограмм-кельвин.
з
Теплоёмкость, отнесённую к 1 м при нормальных физических условиях (давление р0 = 101,325 кПа, температура
Г0 = 273,15 К), называют удельной объёмной и обозначают с'.
Единица - килоджоуль на кубический метр-кельвин.
Теплоёмкость, отнесённую к 1 кмоль газа, называют удельной мольной и обозначают |ic. Единица - килоджоуль на киломоль-кельвин.
Между указанными удельными теплоёмкостями существует следующая зависимость:
c = c'v0> (1.5)
где v0 - удельный объём газа при нормальных условиях.
Теплоёмкости зависят от характера процесса. В термодинамике имеют большое значение удельная теплоёмкость при постоянном объёме cv (изохорная теплоёмкость), равная отношению количества теплоты к изменению температуры тела в процессе при постоянном объёме, и удельная теплоёмкость при постоянном давлении ср (изобарная теплоёмкость), равная отношению количества теплоты к изменению температуры тела в процессе при постоянном давлении.
Для идеального газа связь между изобарной и изохорной теплоёмкостями определяется уравнением Майера
Cp-Cv=R, (1.6)
или
\ьср -(Icv =8314,2.
14************************* 1.2. Идеальный газ *************************
Удельные теплоёмкости идеальных газов ср и cv в общем
случае представляют собой сложные функции температуры. Если требуется учесть зависимость теплоёмкости от температуры, т. е. определить среднее значение с в интервале температур от T1 до T2,
то используют соотношение
С i t? =
1
T2
fed Г.
т2~тхтх
Обычно средние значения удельных теплоёмкостей задаются в табличной форме для интервала температур от 0 до f С. Тогда среднее значение может быть вычислено по формуле
С/ =
cIq2 h ~с1о h h-h
(1.7)
JSS Примеры
Пример 1.4. Средняя массовая удельная теплоёмкость кислорода O2
-Po2
при постоянном давлении для различных температур приведена ниже:
г,°С 0 25 50 100
сРо2,кДж/(кг-К) 0,9148 0,9164 0,9182 0,9230
Определить средние значения массовой удельной теплоёмкости при постоянном объёме Cvq , объёмной удельной теплоёмкости при постоянном давлении
с'ро и постоянном объёме с;о ^o2 = 259,75Дж/(кг • К), V0 = 0,7002м3/кг|.
Из выражения (1.6) следует, что
cVQ2 °
Po2
R .
Тогда Cv02 =
0,9148 -0,25975 = 0,6550 кДж/ (кг- К) при f = O0C;
0,9164 - 0,25975 = 0,6566 кДж/ (кг- К) при t = 25°С;
0,9182 -0,25975 = 0,6584 кДж/ (кг- К) при / = 50°С;
0,9230 V ' -0,25975 = 0,6632 кДж/ (кг- К) при t = IOO0C.
15************** 1 .Термодинамика идеальных газов и смесей **************
Из выражения (1.5) получим
Рог vO
Тогда с' =
0,9148 = 1,3065 кДж/(м3 К) при / = 0°С;
0,7002 0,9164
0,7002 0,9182
0,7002 0,9230
= 1,3080 кДж/(м-К) при t = 25°С; = 1,3113 кДж/(м3 • К) при t = 50°С;
= 1,3182 кДж/(м -К) при t = IOO0C.
0,7002
Из выражений (1.5) и (1.6) следует, что
-/ _ —г
vO2 с Po2
R_ vo
Следовательно, будем иметь 0,25975
с„ = vO2
1,3065-^^ = 0,9355 кДж/(м3 к) при Г = 0°С;
0,7002 0,25975
1,3080-1^- = 0,9370 кДж/(м3- к) при г = 25'0C;
0,7002 0,25975
1,3113-^^ = 0,9403кДж/(м3к) при f = 50°C;
0,7002 0,25975
1,3182-^^ = 0,9472 кДж/(м3-к) при г = 100°С. Результаты расчёта и исходные данные сведены в таблицу:
Средняя удельная Обозначе- Единица Температура t, °( -ч
теплоёмкость ние 0 25 50 100
Массовая при посто- V кДж/(кг-К) 0,9148 0,9164 0,9182 0,9230
янном давлении 2
Массовая при посто- Cv vO2 кДж/(кг-К) 0,6550 0,6566 0,6584 0,6632
янном объёме
Объёмная при посто- кДж/(м3К) 1,3065 1,3080 1,3113 1,3182
янном давлении 2 кДж/(м3К)
Объёмная при посто- 0,9355 0,9370 0,9403 0,9472
янном объёме
16******************** 1.2. Идеальный газ. Примеры ********************
Пример 1.5. Используя данные таблицы в примере 1.4, определить среднюю массовую удельную теплоёмкость кислорода для диапазона температур от 25 до IOO0C.
Для диапазона температур от 0 до 25°С средняя массовая удельная теплоёмкость
с- 0,9164 кДж/(кг• К).
Для диапазона температур от 0 до IOO0C