Тема теплоёмкость газов icon

Тема теплоёмкость газов




Скачати 86.09 Kb.
НазваТема теплоёмкость газов
Дата17.02.2014
Розмір86.09 Kb.
ТипДокументи
1. /4 курс/Mенеджмент.doc
2. /4 курс/_стор_я _нженернох д_яльност_.doc
3. /4 курс/Безпека життєд_яльност_.doc
4. /4 курс/Г_дравл_ка, г_дро- та пневмопривод.doc
5. /4 курс/Детал_ машин.pdf
6. /4 курс/Електротехн_ка, електрон_ка _ м_кропроцесорна техн_ка.doc
7. /4 курс/Конструкц_х кол_сних та гусеничних транспортних засоб_в.doc
8. /4 курс/М_кроеконом_ка.rtf
9. /4 курс/Основи еколог_х.doc
10. /4 курс/Основи наукових досл_джень.doc
11. /4 курс/Основи технолог_х виробництва кол_сних та гусеничних транспортних засоб_в.doc
12. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 10c. Кратко.doc
13. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 11c. Кратко.doc
14. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 12c. Кратко.doc
15. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 13с. Кратко.doc
16. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 14с. Кратко.doc
17. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 15с Кратко.doc
18. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 1с. Кратко моя.doc
19. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 1с. Кратко.doc
20. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 2с. Кратко.doc
21. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 3с. Кратко.doc
22. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 4c. Кратко.doc
23. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 5c. Кратко.doc
24. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 6с. Кратко.doc
25. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 7c. Кратко.doc
26. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 8c. Кратко.doc
27. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Конспект лекций/ОТТ. Тема 9с. Кратко.doc
28. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Метод. ТОТзаочн.doc
29. /4 курс/Теоретические основы теплотехники/Раб. пр. ТОТ.doc
10. Конвективный теплообмен
Методичні вказівки та індивідуальні завдання
Програма навчальної дисципліни Основи наукових дослiджень та технiка експерименту
Методичні вказівки та контрольні завдання для студентів заочної
Методичні вказівки до виконання індивідуальних робіт з дисципліни «Мікроекономіка» Тематика індивідуальних завдань з дисципліни «Мікроекономіка»
Методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Конструкції колісних та гусеничних транспортних засобів» для студентів напряму 050503 машинобудування /Укл.: В. К. Сидоренко, О. М. Лосіков. Дніпропетровськ: нметАУ, 2012. 50 с
Методичні вказівки до вивчення дисципліни «Електротехніка, електроніка і мікропроцесорна техніка», література, пояснення до виконання індивідуальних завдань
Методичні вказівки до вивчення матеріалу кожної теми та наводяться запитання для контролю якості засвоєння тем. Даються методичні вказівки до виконання контрольної роботи, а також варіанти вихідних даних для неї
Методичні вказівки і індивідуальні завдання з дисципліни «Історія інженерної діяльності» для студентів спеціальностей 090202, 090218, 092301
Методичні вказівки до самостійного вивчення тем, передбачених програмою дисципліни «Mенеджмент», завдання до контрольної роботи та методичні вказівки до її виконання
Тема 14. Газообразное топливо и его сжигание
11. Теплообмен излучением
12. Сложный теплообмен
Топливо и его характеристики 13 Виды топлива и их особенности
Закон термодинамики
Тема термодинамические процессы
Тема основные термодинамические понятия и законы
Тема основные термодинамические понятия и законы
Тема теплоёмкость газов
Тема 15. Твердое и жидкое топливо и их сжигание >15 Расчет горения твердого и жидкого топлива Для расчета процессов горения твердого и жидкого топлива составляют материальный баланс процесса горения
Закон термодинамики
6. Теоретические основы теплотехники 1998г
7. Тепловые двигатели
8. Теоретические основы теплотехники 1998г
9. Теплопроводность
Методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Теоретичні основи теплотехніки" для студентів спеціальностей 090202, 090218
Національна металургійна академія україни

Тема 2. Теоретические основы теплотехники 1998г.


Тема 2. ТЕПЛОЁМКОСТЬ ГАЗОВ


2.1.Массовая, объёмная и мольная удельные теплоёмкости

Известно, что подвод теплоты к рабочему телу или отвод теплоты от него в каком-либо процес­се приводит к изменению его темпе­ратуры. Отношение количества тепло­ты, подведенной (или отведенной) в дан­ном процессе, к изменению темпера­туры называется теплоемкостью тела (системы тел):

, (2.1)

где элементарное количество теп­лоты; элементарное изменение температуры.

Теплоемкость численно равна коли­честву теплоты, которое необходимо подвести к системе, чтобы при заданных условиях повысить ее температуру на 1 градус. Так как единицей количества теплоты в СИ является джоуль, а тем­пературы — градус К, то единицей теплоемкости будет Дж/К.

В зависимости от внешних условий и характера термодинамического про­цесса теплота может либо подво­диться к рабочему телу, либо отводить­ся от него. Учитывая, что система участвует в бесчисленном множестве процессов, сопровождающихся теплообменом, величина для одного и того же тела может иметь различные значения. В общем случае значение теплоёмкости лежит в интервале от до , то есть она может быть любой положительной или отрицательной величиной.

Поэтому обычно в выражении (2.1) при теплоёмкости указывается индекс , который характеризует вид процесса теплообмена

. (2.2)

Индекс означает, что процесс подвода (или отвода) теплоты идет при постоян­ном значении какого-либо из парамет­ров, например давления , объема или других.

Ввиду того, что в термодинамике обыч­но рассматриваются квазистатические процессы теплообмена, теплоемкость является величиной, относящейся к системе, которая находится в состо­янии термодинамического равновесия. Таким образом, теплоемкости являют­ся функциями параметров термодина­мической системы. Для простых си­стем — это функции каких-либо двух из трех параметров: , , .

Опыты показывают, что количество теплоты, подведенное к рабочему телу системы или отведенное от него, всег­да пропорционально количеству ра­бочего тела. Для возможности сравне­ния вводят, как известно, удельные величины теплоемкости, относя под­веденную (или отведенную) теплоту ко­личественно к единице рабочего тела.

В зависимости от количественной единицы тела, к которому подводится теплота в термодинамике, различают массовую, объемную и мольную тепло­емкости.

Массовая теплоемкость — это тепло­емкость, отнесенная к единице массы рабочего тела,

.

Единицей измерения массовой тепло­емкости является Дж/(кг • К). Массо­вую теплоемкость называют также удельной теплоемкостью.

Объемная теплоемкость — теплоем­кость, отнесенная к единице объема рабочего тела,

,

где и объем и плотность тела при нормальных физических условиях.

Объемная теплоемкость измеряется в Дж/(м3 • К).

Мольная теплоемкость — теплоем­кость, отнесенная к количеству рабоче­го тела (газа) в молях,

, (2.3)

где количество газа в молях.

Мольную теплоемкость измеряют в Дж/(моль • К).

Массовая и мольная теплоемкости связаны следующим соотношением:

, или , (2.4)

где - молекулярная масса.

Объемная теплоемкость газов выра­жается через мольную как

, или , (2.5)

где м3/моль — мольный объем газа при нормальных условиях.


2.2.Средняя и истинная теплоёмкости

Учитывая, что теплоемкость непо­стоянна, а зависит от температуры и других термических параметров, раз­личают истинную и среднюю теплоем­кости. Истинная теплоемкость выража­ется уравнением (2.2) при определен­ных параметрах термодинамического процесса, то есть в данном состоянии рабочего тела. В частности, если хотят подчеркнуть зависимость теплоёмкости рабочего тела от температуры, то записывают её как , а удельную – как . Обычно под истинной теплоёмкостью понимают отношение элементарного количества теплоты, которое сообщается термодинамической системе в каком-либо процессе к бесконечно малому приращению температуры этой системы, вызванному сообщенной теплотой. Будем считать истинной теплоёмкостью термодинамической системы при температуре системы равной , а - истинной удельной теплоёмкостью рабочего тела при его температуре равной . Тогда среднюю удельную теплоёмкость рабочего тела при изменении его температуры от до можно определить как


(2.6)


Обычно в таблицах приводятся средние значения теплоемкости для различных интервалов температур, на­чинающихся с . Поэтому во всех случаях, когда термодинамиче­ский процесс проходит в интервале тем­ператур от до , в котором , количество удельной теплоты процесса опре­деляется с использованием табличных значений средних теплоемкостей следующим образом:

. (2.7)

Значения средних теплоемкостей и , находят по таблицам.


2.3.Теплоёмкости при постоянном объёме и давлении

Особый интерес представляют средние и истинные теплоемкости в процессах при по­стоянном объеме (изохорная теплоемкость, равная отношению удельного количества теплоты в изохорном процессе к изме­нению температуры рабочего тела dT) и теплоемкость в процессе при постоянном давлении (изобарная теплоемкость, равная отношению удельного количества теплоты в изобарном процессе к изменению температуры рабочего те­ла dT).

Для идеальных газов связь между изобарной и изохорной теплоёмкостями и устанавливается известным уравнением Майера .

Из уравнения Майера следует, что изобарная теплоемкость боль­ше изохорной на значение удельной характеристической постоянной идеального газа. Это объ­ясняется тем, что в изохорном процессе () внешняя рабо­та не выполняется и теплота расходуется только на изменение внут­ренней энергии рабочего тела, тогда как в изобарном процессе () теплота расходуется не только на изменение внутренней энергии рабочего тела, зависящей от его температуры, но и на совер­шение им внешней работы.

Для реальных газов , так как при их расширении и совершается работа не только против внешних сил, но и внутренняя работа против сил взаимодействия между молекулами газа, на что дополнительно расходуется теплота.

В теплотехнике широко применяется отношение теплоемкостей , которое носит название коэффициента Пуассона (показателя адиабаты). В табл. 2.1 приведены значения некоторых газов, полученные экспери- ментально при температуре 15 °С.

Таблица 2.1


Газ

Показатель


адиабаты

Гелий


1,660

Аргон

1,667

Окись углерода

1,401

Кислород

1,398

Водород

1,408

Азот

1,41

Водяной пар

1,33

Углекислый газ

1,305

Аммиак

1,313

Метан

1,315


Теплоемкости и зависят от тем­пературы, следовательно, и показатель адиабаты должен зависеть от температуры.

Известно, что с повышением температуры теплоёмкость увеличивается. Поэтому с ростом температуры уменьшается, приближаясь к единице. Однако всегда остается больше единицы. Обычно за­висимость показателя адиабаты от тем­пературы выражается формулой вида

,

где - значение коэффициента при 0 0С; - коэффициент, принимающий для каждого газа своё постоянное значение.

Кроме того, можно установить следу­ющие широко использующиеся зависи­мости.

, (2.8)

и так как

. (2.9)


2.4. Таблицы теплоёмкости

Данные о теплоёмкостях различных газов приводятся в табличной форме. Обычно в таблицах приводят для различных температур значения мольной истинной и средней теплоёмкости при постоянном давлении и постоянном объёме. Указывают также средние массовые и объёмные теплоёмкости при постоянном объёме и постоянном давлении.

Мольная теплоёмкость указывается в кДж/(кмоль  0С), массовая – в кДж/(кг  0С), объёмная – в кДж/(м30С). При этом значения объёмной теплоёмкости относят к массе газа, заключённой 1 м3 его при нормальных физических условиях.

Для газов, массовая теплоёмкость которых зависит как от температуры, так и от давления, приводят значения удельного объёма и энтальпии 1 кг газа при различных давлениях и температурах. С такого рода зависимостями приходится иметь дело при изучении свойств водяного пара.


2.5.Теплоёмкость смеси рабочих тел (газовой смеси)

Теплоемкость газовой смеси вычис­ляется по составу газовой смеси и теплоемкостям отдельных газов, входящих в данную газовую смесь. Газовая смесь может быть задана массовым, объемным и молярным составом. Пусть смесь газов задана массовым составом, тогда масса смеси

, (2.10)

где масса i-го компонента, вхо­дящего в смесь.

Очевидно, для увеличения темпера­туры газовой смеси на необходимо увеличить температуру на каждого газа этой смеси. При этом на нагрева­ние каждого газа смеси необходимо затратить количество теплоты , где массовая теплоем­кость i-го газа смеси.

Теплоемкость газовой смеси опреде­ляется из уравнения теплового баланса



где теплоемкость газовой смеси.

Разделив левую и правую части урав­нения на , получим

, (2.11)

где массовая доля i-го газа, вхо­дящего в смесь.

Из выражения (2.11) видно, что теп­лоемкость смеси газов, заданной мас­совыми долями (массовая теплоемкость смеси), равна сумме произведений мас­совых долей на массовую теплоем­кость каждого газа.

С помощью аналогичных рассуждений можно найти сходные по структуре с полученным выражением выражения для объёмной и мольной теплоёмкостей газовой смеси.

Схожі:

Тема теплоёмкость газов iconМинистерство образования и науки украины харьковская национальная академия городского хозяйства конспект лекций «аппараты сухой очистки газов» по разделу дисциплины «Прикладная аэроэкология»
Конспект лекций «Аппараты сухой очистки газов» по разделу дисциплины «Прикладная аэроэкология» (для студентов 4 курса дневной и заочной...
Тема теплоёмкость газов iconГост 15860-84 межгосударственный стандарт баллоны стальные сварные для сжиженных углеводородных газов на давление до 1,6 мпа технические условия ипк издательство стандартов москва межгосударственный стандарт
Настоящий стандарт распространяется на стальные сварные баллоны с запорными устройствами (далее баллоны) объемом 5, 12, 27 и 50 л...
Тема теплоёмкость газов iconДокументи
1. /АНАЛИЗ СПОСОБОВ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ НА ТЭС.doc
Тема теплоёмкость газов iconВ. Н. Хохлов Хаос и предсказуемость концентраций парниковых газов в атмосфере
Принципы обращения и управления потоками твердых бытовых отходов в Одесской агломерации
Тема теплоёмкость газов iconДиффузионные процессы в металлах при обработке в тлеющем разряде, горящем в смеси газов
Б. А. Ляшенко1, Д. В. Миронов2, В. Ф. Мазанко, Д. С. Герцрикен, В. М. Миронов2, И. О. Шматко, С. А. Бобырь1, А. А. Безпалый
Тема теплоёмкость газов iconЗаключение
Приведенные результаты исследований показали, что в последние годы значительно повысилась концентрация газов в смотровых шахтах,...
Тема теплоёмкость газов iconФазообразование в стали 30хгса при обработке в тлеющем разряде, горящем в смеси газов
Б. А. Ляшенко1, В. И. Мирненко2, Д. В. Миронов3, Д. С. Герцрикен, О. В. Радько2, В. М. Миронов3, И. О. Шматко, С. А. Бобырь1, Ю....
Тема теплоёмкость газов iconКурс лекций
Технология использования сжатых газов: курс лекций/ составитель Г. А. Бондаренко. Сумы: Изд-во СумГУ, 2011. 275с
Тема теплоёмкость газов iconТема Теоретичні та організаційні основи фінансового менеджменту
Тема Тема Визначення вартості грошей у часі та її використання у фінансових розрахунках
Тема теплоёмкость газов iconОтчет по научно-исследовательской работе структура и свойства нанокомпозитных комбинированных покрытий с высокой твердостью, которые используются в электронной технике
Отработка режимов осаждения в зависимости от потенциала и давления смеси газов (азот и аргон) на подложку
Тема теплоёмкость газов iconТема фінансова діяльність держави тема предмет, сметод І система фінансового права
Тема 23. Фінансово-правові відносини, які виникають з діяльності комерційних банків
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи