Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, для измерения величины абсолютного давления при помощи открытого манометра или вакуумметра необходим еще барометр (для измерения атмосферного давления р0).
Если при заданном состоянии газа, абсолютное давление газа рабе является вполне определенной величиной, то из уравнений (I, 11) и (I, 12) видно, что избыточное давление р„іб и вакуум h не являются таковыми, так как1 зависят не только от абсолютного, но и от барометрического давления р0.
11
І Поэтому ііО всякого рода термодинамические уравнения. (вледу<*'г подставлять только значение абсолютного давления, і При измерении давления в технических атмосферах избыточное давление обозначается через ати,а абсолютное—через
йта.
4. ПОНЯТИЕ ОБ ЭНЕРГИИ, РАБОТЕ И ТЕПЛОТЕ
г
Всякое тело или система в любом состоянии обладает некоторой энергией Е. Энергия—есть свойство системи и поэтому является параметром состояния. Это значит, чта если система каким-либо способом перешла из одного состояния (которое назовем начальным) в другое {конечное), то изменение количества энергии ^E системы определяется лишь начальным и конечным состояниями, независимо от пути перехода, т. е.
HE = E2-E19 (I, 13)
где E1 и ?2—энергия системы в начальном и конечном состояниях.
Энергия тела, определяемая скоростью движения и массой ее, называется кинетической энергией.
Энергия тел, определяемая взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними, называется потенциальной энергией.
Различные формы энергии могут передаваться от одной системы к другой либо в форме работы (L), либо в форме теплоты (q).
Отсюда, энергию тела или системы можно характеризовать суммой работы и тепла, которые в определенных условиях могут быть отданы ими. С другой стороны—любая форма энергии, а также работа и теплота могут измеряться одними и теми же единицами.
Передача энергии телу (или системе) в виде работы всегда двязана с изменением внешних условий, например, с перемещением тела или изменением объема V, занимаемого телом во внешнем пространстве.
Работа производится только при преодолевании какого-либо сопротивления—силы трения, поля земного притяжения^ магнитного поля, электрического поля и т. д.
Передача энергии от одного тела к другому в виде теплоты не связана с изменением внешних условий и с перемещением тел, а заключается в непосредственном молекулярном взаимодействии и обмене энергией хаотического (так называемого „теплового") движения частиц обоих взаимодействующих тел. ,
Таким образом, работа—есть упорядоченная форма передачи энергии от системы, совершающей работу, к системе, над,
12
которой- она совершается; теплота—является неупорядоченной формой передачи энергии между системами вследствие хаотического движения молекул и атомов.
В общем случае передача энергии может производиться одновременно и в форме работы и в форме теплоты.
Работа А силы F определяется по формуле
A = F-AScOSa = F8-AS, (I, 14)
где AS-путь действия силы (фиг. 2);
а—угол между направлениями силы и перемещения; Fs-проекция силы на направление перемещения. В случае, если направления силы и перемещения совпадают, т. е. когда a =0, имеем
A = F-AS. (I, 15)
Если подста вить в уравнение (1,15) значения F= 1 дн и AS ~ 1 см,
TO ДЛЯ Измерения рабОТЫ В СИС- фиг. 2
теме CGS получим единицу, названную эргом. Таким образом эрг равен работе силы в 1 дину на пути, равном 1 см и совпадающем по направлению с направлением силы, т. е
і Iii і г-см2 1 эрг = 1 дн Л см = 1-;
сек2
так как эта единица работы очень мала, на. практике, обычно, применяют более крупные' единицы—джоуль (дж) и килоджоуль (кдж), причем
1 дж = 107 эрг;
1 кдж = 1000 дж. Л
В технической системе единицей работы служит килограммометр (кГм), равный работе, совершаемой при подъеме
груза весом в 1 кГ на высоту в 1 ж, при отсутствии сил трения.
5. ЕДИНИЦЫ ТЕПЛОТЫ
Для измерения количества теплоты применяется большая калория (ккал), равная тому количеству тепла, которое следует сообщить массе чистой воды в 1 кг, чтобы повысить ее температуру от 19,5 до 20,53C при нормальном атмосферном давлении (ОСТ/ВКС 6259). Малая калория равна 0,001 ккал.
Так как при нагревании на один градус приращением объема воды можно пренебречь, то. можно пренебречь также работой против внешнего давления; поэтому почти вся энергия, полученная водой в форме теплоты при таком нагреве идет на
13
^
приращение внутренней энергии воды (см. уравнение (II, 39).
В качестве международной единицы тепла принята, так называемая, электрическая килокалория, равная 1/860 международного киловатт-часа.
6. ЕДИНИЦЫ МОЩНОСТИ
I
Мощностью (N) называется отношение работы (А) к тому промежутку времени (At), в течение которого работа была произведена, т. е.
n- -а Оле)
Иначе говоря, мощность измеряется работой, произведенной в единицу времени,
В абсолютной системе CGS единицей мощности служит эрг в секунду (эрг/сек).
На практике применяются более крупные единицы—ватт (вт) и киловатт (кет), причем:
1 вт (абсолютный)=1 дж/сек^Ю1 эрг\сек.\ 1 кет,=1000 вт
