Υγρασία αέρα. Θερμική ικανότητα και αέρας ενθαλπία

Ο ατμοσφαιρικός αέρας είναι ένα μείγμα ξηρού αέρα και υδρατμών (από 0,2% έως 2,6%). Έτσι, ο αέρας μπορεί σχεδόν πάντα να θεωρηθεί ως υγρός.

Μηχανικό μίγμα ξηρού αέρα με υδρατμούς καλείται Υγρός αέρας ή μίγμα αέρα-ατμού. Το μέγιστο δυνατό περιεχόμενο της υγρασίας ατμών στον αέρα m p.n. Εξαρτάται από τη θερμοκρασία Τ. και πίεση Π. Μίγματα. Όταν αλλάζει Τ. και Π. Ο αέρας μπορεί να μετακινηθεί από την αρχικά μη συνδεδεμένη στην κατάσταση κορεσμού με ατμούς νερού και στη συνέχεια η υπερβολική υγρασία θα αρχίσει να πέφτει στον όγκο αερίου και στις επιφάνειες περίφραξης με τη μορφή ομίχλης, ina ή χιόνι.

Οι κύριες παράμετροι που χαρακτηρίζουν την κατάσταση του υγρού αέρα είναι: θερμοκρασία, πίεση, ειδικός όγκος, περιεκτικότητα σε υγρασία, απόλυτη και σχετική υγρασία, μοριακό βάρος, σταθερότητα αερίου, θερμική ικανότητα και ενθαλπία.

Από το νόμο Dalton για τα μείγματα αερίων Πλήρης πίεση υγρού αέρα (P) Υπάρχει το άθροισμα των μερικών πιέσεων ξηρού αέρα Ρ C και υδρατμού Ρ: p \u003d p c + r.

Ομοίως, ο υγρός αέρας V και ο υγρός μάζας M θα καθοριστεί από τις αναλογίες:

V \u003d V C + V P, M \u003d Μ C + Μ ρ.

Πυκνότητα και Ειδικός όγκος υγρού αέρα (V) Προσδιορίζεται:

Μοριακό βάρος υγρού αέρα:

όπου το Β είναι βαρομετρική πίεση.

Επειδή κατά τη διάρκεια της ξήρανσης, η υγρασία του αέρα αυξάνεται συνεχώς και η ποσότητα ξηρού αέρα στο μίγμα ατμού παραμένει σταθερό, τότε η διαδικασία ξήρανσης κρίνεται από το πώς αλλάζει η ποσότητα υδρατμών ανά 1 kg ξηρού αέρα και όλα τα Οι δείκτες του μίγματος ατμού (θερμότητας, περιεκτικότητα σε υγρασία, ενθαλπία και ο Δρ)) αναφέρονται σε 1 kg ξηρού αέρα σε υγρό αέρα.

d \u003d Μ η / Μ C, g / kg, ή, x \u003d m p / m c.

Απόλυτη υγρασία- Βάρος μαθημάτων σε 1 m 3 υγρό αέρα. Αυτή η τιμή είναι αριθμητικά ίση.

Σχετική υγρασία -Αυτή είναι η αναλογία της απόλυτης υγρασίας του ακόρεστου αέρα στην απόλυτη υγρασία του κορεσμένου αέρα υπό τις δεδομένες συνθήκες:

Εδώ, αλλά πιο συχνά η σχετική υγρασία καλείται ως ποσοστό.

Για υγρή πυκνότητα αέρα, ο λόγος είναι αληθής:

Συγκεκριμένη θερμότητα Υγρός αέρας:

c \u003d C + C P × D / 1000 \u003d C + C P × X, KJ / (Kg × ° C),

όπου με το c είναι η συγκεκριμένη θερμότητα ξηρού αέρα, με C \u003d 1,0.

με ειδική χωρητικότητα ατμού. με n \u003d 1,8.

Η θερμική ικανότητα του ξηρού αέρα σε σταθερή πίεση και μικρές κλίμακες θερμοκρασίας (έως 100 ° C) για κατά προσέγγιση υπολογισμούς μπορεί να θεωρηθεί σταθερή ίση με 1.0048 kJ / (kg × ° C). Για τον υπερθερμανόμενο ατμό, η μέση ισοβαρική θερμική ικανότητα σε ατμοσφαιρική πίεση και χαμηλή ανίχνευση υπερθέρμανσης μπορεί επίσης να γίνει σταθερή και ίση με 1,96 kJ / (kg × k).

Entarpy (i) υγρό αέρα - Αυτή είναι μια από τις κύριες παραμέτρους του, οι οποίες χρησιμοποιούνται ευρέως στους υπολογισμούς των μονάδων ξήρανσης κυρίως για τον προσδιορισμό της θερμότητας που καταναλώνεται στην εξάτμιση της υγρασίας από τα υλικά ξήρανσης. Ενισχυμένη εννεπατημένη αέρας αναφέρεται σε ένα κιλό ξηρού αέρα στο μίγμα ατμού και προσδιορίζεται ως μια ποσότητα στεγανής αέρας και υδρατμών, δηλαδή

i \u003d i c + i p × x, kj / kg.

Κατά τον υπολογισμό της ενθαλπίας των μειγμάτων, το αρχικό σημείο του ενθουσιασμού κάθε συστατικού πρέπει να είναι το ίδιο. Για τους υπολογισμούς του υγρού αέρα, μπορεί να θεωρηθεί ότι η ενθαλπία νερού είναι μηδέν στους 0 ° C, τότε η ενθαλπία ξηρού αέρα υπολογίζεται επίσης από 0 ° C, δηλαδή, i \u003d c * t \u003d 1.0048t.

Εργαστηριακός αριθμός εργασίας 1

Ο ορισμός της μάζας Isobarova

Χωρητικότητα θερμότητας αέρα

Η θερμική ικανότητα είναι η θερμότητα που πρέπει να φέρεται σε μία μόνο ποσότητα ουσίας για τη θέρμανση σε 1 Κ. Η ποσότητα της ουσίας της μονάδας μπορεί να μετρηθεί σε χιλιόγραμμα, κυβικά μέτρα υπό κανονικές φυσικές συνθήκες και κιλό moles. Το χιλιόμετρο αερίου είναι μια μάζα αερίου σε χιλιόγραμμα, αριθμητικά ίση με το μοριακό του βάρος. Έτσι, υπάρχουν τρεις τύποι θερμότητας: μάζα C, J / (KG⋅K). Volumenny με ", J / (M3⋅K) και Molna, J / (Cololk). Δεδομένου ότι το χιλιόμετρο αερίου έχει μάζα σε μίρες περισσοτέρων από ένα κιλό, δεν χορηγείται η ατομική σημείωση για τη μοριακή θερμική ικανότητα. Στόχοι μεταξύ κυκλωμάτων θερμότητας:

όπου \u003d 22,4 m3 / kmol - ο όγκος της Kilomol του ιδανικού αερίου υπό κανονικές φυσικές συνθήκες. - πυκνότητα αερίου υπό κανονικές φυσικές συνθήκες, kg / m3.

Η πραγματική θερμική ικανότητα του αερίου προέρχεται από θερμότητα θερμότητας:

Η θερμότητα που παρέχεται στη θερμότητα εξαρτάται από τη θερμοδυναμική διαδικασία. Μπορεί να καθοριστεί σύμφωνα με τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής για τις ισοχλωρίνες και τις ισοβαρικές διαδικασίες:

Εδώ είναι η θερμότητα, η οποία παρέχεται σε 1 κιλό αερίου στην ισοβαρική διαδικασία. - αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια του φυσικού αερίου · - τη λειτουργία αερίων έναντι εξωτερικών δυνάμεων.

Ουσιαστικά, ο τύπος (4) σχηματίζει την 1η αρχή της θερμοδυναμικής, από όπου η εξίσωση του Mayer είναι:

Εάν βάζουμε \u003d 1 Κ, τότε, δηλαδή η φυσική έννοια της σταθεράς αερίου είναι η εργασία των 1 κιλών αερίου στην ισοβαρική διαδικασία όταν αλλάζει τη θερμοκρασία του κατά 1 Κ.

Η εξίσωση Mayer για 1 κιλό προσευχόμενο αέριο έχει την εμφάνιση

όπου \u003d 8314 J / (Cololk) είναι σταθερά καθολικού αερίου.

Εκτός από την εξίσωση Mayer, η ισοβαρική και ισοχημική μάζα θερμότητας των αερίων διασυνδέεται μέσω της ADIABNITY του K (Πίνακας 1):

Πίνακας 1.1.

Τιμές αδιαβατικών δεικτών για τέλεια αέρια

Σκοπός της εργασίας

Ενοποίηση θεωρητικών γνώσεων σχετικά με τους βασικούς νόμους της θερμοδυναμικής. Η πρακτική ανάπτυξη της μεθόδου για τον προσδιορισμό της θερμικής ικανότητας που βασίζεται στο ενεργειακό ισοζύγιο.

Πειραματικός προσδιορισμός της ειδικής μάζας θερμικής ικανότητας αέρα και συγκρίνοντας το αποτέλεσμα που επιτυγχάνεται με την τιμή αναφοράς.

1.1. Περιγραφή της εγκατάστασης του εργαστηρίου

Εγκατάσταση (Εικ. 1.1) αποτελείται από σωλήνα ορείχαλκου 1 εσωτερική διάμετρος D \u003d
\u003d 0,022 μ., Στο τέλος του οποίου η ηλεκτρική μόνωση βρίσκεται με θερμομόνωση 10. Μέσα στο σωλήνα, η ροή του αέρα κινείται, η οποία παρέχεται 3. Η ροή αέρα μπορεί να ρυθμιστεί με την αλλαγή του αριθμού της ταχύτητας του ανεμιστήρα. Στον σωλήνα 1, ο σωλήνας πλήρους πίεσης 4 και η περίσσεια στατικής πίεσης 5 είναι εγκατεστημένος, οι οποίοι συνδέονται με τα μετρητά πίεσης 6 και 7. Επιπλέον, ο θερμοστοιχείο 8 είναι εγκατεστημένος στον σωλήνα 1, το οποίο μπορεί να κινηθεί κατά μήκος της διατομής ταυτόχρονα με τον πλήρη σωλήνα πίεσης. Το μέγεθος του θερμοστοιχείου EMF καθορίζεται από το ποτενσιόμετρο 9. Η θέρμανση του αέρα που κινείται κατά μήκος του σωλήνα ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας ένα εργαστηριακό όχημα 12 με την αλλαγή της ισχύος του θερμαντήρα, η οποία προσδιορίζεται από τις μετρήσεις αμπετρικού 14 και βολτόμετρο 13. Η θερμοκρασία του αέρα στο Η έξοδος του θερμαντήρα καθορίζεται από το θερμόμετρο 15.

1.2. Μεθοδολογία για πείραμα

Θερμαντήρας θερμικής ροής, W:

όπου i - τρέχον, και? U - τάση, σε? \u003d 0,96; \u003d.
\u003d 0,94 - συντελεστής θερμικής απώλειας.

Εικ.1.1. Σχέδιο πειραματικής εγκατάστασης:

1 - σωλήνα; 2 - σύγχυση; 3 - ανεμιστήρας; 4 - σωλήνα για τη μέτρηση της δυναμικής πίεσης.

5 - ακροφύσιο; 6, 7 - Dipmaneters; 8 - Thermocouple; 9 - Ποτενσιόμετρο. 10 - Απομόνωση.

11 - ηλεκτρικός θερμαντήρας. 12 - Εργαστήριο AutoTransformer; 13 - Βολτόμετρο.

14 - Αμμόμετρο. 15 - θερμόμετρο

Θερμική ροή, αντιληπτή από τον αέρα, W:

όπου m είναι η ροή μάζας αέρα, kg / s; - πειραματική, μαζική θερμαντική ικανότητα, J / (kg · k); - Θερμοκρασία αέρα στην έξοδο της θέσης θέρμανσης και στην είσοδο σε αυτήν, ° C.

Ροή μάζας αέρα, kg / s:

. (1.10)

Εδώ είναι η μέση ταχύτητα του αέρα στον σωλήνα, m / s. Δ - Η εσωτερική διάμετρος του σωλήνα, m; - πυκνότητα αέρα σε θερμοκρασία που βρίσκεται σύμφωνα με τον τύπο, kg / m3:

, (1.11)

όπου \u003d 1,293 kg / m3 - πυκνότητα αέρα υπό κανονικές φυσικές συνθήκες. Β - πίεση, mm. Rt. st; - Υπερβολική στατική πίεση αέρα στον σωλήνα, mm. του νερού. Τέχνη.

Οι ταχύτητες αέρα προσδιορίζονται με δυναμική πίεση σε τέσσερα ισομετρικά τμήματα, m / s:

όπου είναι η δυναμική πίεση, mm. του νερού. Τέχνη. (kgf / m2); G \u003d 9,81 m / s2 - επιτάχυνση της ελεύθερης πτώσης.

Η μέση ταχύτητα του αέρα στην διατομή σωλήνα, m / s:

Η μέση θερμική ικανότητα της ισοβαρικής μάζας προσδιορίζεται από τον τύπο (1.9), στην οποία η ροή θερμότητας είναι υποκατεστημένη από την εξίσωση (1.8). Η ακριβής τιμή της θερμικής ικανότητας αέρα με μέση θερμοκρασία αέρα βρίσκεται στον πίνακα μεσαίας θερμικής ικανότητας ή από εμπειρικό τύπο, J / (Kg⋅K):

. (1.14)

Το σχετικό σφάλμα του πειράματος,%:

. (1.15)

1.3. Πειραματιστείτε και επεξεργασία

Αποτελέσματα μέτρησης

Το πείραμα διεξάγεται στην ακόλουθη αλληλουχία.

1. Η εργαστηριακή βάση ενεργοποιείται και μετά τη δημιουργία της στατικής λειτουργίας, αφαιρούνται οι ακόλουθες ενδείξεις:

Δυναμική πίεση αέρα σε τέσσερα σημεία ισομετρικών τμημάτων του σωλήνα.

Υπερβολική στατική πίεση αέρα στον σωλήνα.

Τρέχον Ι, Α και τάση u, μέσα.

Θερμοκρασία αέρα στην είσοδο, ° C (Thermocouple 8).

Θερμοκρασία εξόδου, ° C (θερμόμετρο 15).

Βαρομετρική πίεση Β, mm. Rt. Τέχνη.

Το πείραμα επαναλαμβάνεται για την επόμενη λειτουργία. Τα αποτελέσματα μέτρησης καταγράφονται στον Πίνακα 1.2. Υπολογισμοί εκτελούνται στον πίνακα. 1.3.

Πίνακας 1.2.

Μετρήσεις πίνακα

Πίνακας 1.3.

Υπολογισμοί πίνακα

Σκοπός της εργασίας:Προσδιορισμός της θερμικής ικανότητας του Isobar του αέρα με τη μέθοδο του θερμιδόμετρου λουλουδιών.

Το έργο:

Προσδιορίστε πειραματικά τη μέση ογκομετρική ισοβαρική θερμική ικανότητα του αέρα.

Με βάση τα ληφθέντα πειραματικά δεδομένα, υπολογίστε τη μέση μάζα και τη μοριακή ισοβαρική θερμική ικανότητα και τη μέση μάζα, την ένταση και τη μοριακή θερμική χωρητικότητα.

Προσδιορίστε τον αναδοτή για τον αέρα.

Συγκρίνετε τα δεδομένα που λαμβάνονται με πίνακες.

Για την εκτίμηση της ακρίβειας των πειραματικών δεδομένων.

Βασικές διατάξεις.

Θερμοχωρητικότητα- Το ακίνητο που δείχνει πόση θερμότητα πρέπει να φέρεται στο σύστημα για να αλλάξει τη θερμοκρασία του ανά πτυχίο.

Σε μια τέτοια διατύπωση, η θερμική ικανότητα καθιστά την έννοια μιας εκτεταμένης παραμέτρου, δηλ. ανάλογα με την ποσότητα της ουσίας στο σύστημα.

Σε αυτή την περίπτωση, είναι αδύνατο να ποσοτικοποιηθούν οι θερμικές ιδιότητες των διαφόρων υλικών, συγκρίνοντάς τους μεταξύ τους. Για πρακτική εφαρμογή, μια πολύ πιο ενημερωτική παράμετρος είναι η λεγόμενη συγκεκριμένη θερμότητα.

Συγκεκριμένη θερμότηταΔείχνει πώς η ποσότητα θερμότητας πρέπει να φέρεται σε μια μονάδα της ουσίας για τη θέρμανση σε ένα βαθμό.

Ανάλογα με τις οποίες οι μονάδες μετριούνται με την ποσότητα της ουσίας που διακρίνει:

Ειδική μάζα θερμότητας (C). Στο σύστημα SI που μετρήθηκε μέσα

;

Διάφοροι τύποι ειδικής κατανάλωσης θερμότητας είναι διασυνδεδεμένοι:

,

Οπου
- αντίστοιχα ειδική μάζα, ογκομετρική και μοριακή θερμική ικανότητα ·

- πυκνότητα αερίου υπό κανονικές φυσικές συνθήκες, kg / m 3 ·

- μοριακή μάζα αερίου, kg / kmol;

- ο όγκος μιας κιληματολογίας του ιδανικού αερίου υπό κανονικές φυσικές συνθήκες.

Γενικά, η θερμική ικανότητα εξαρτάται από τη θερμοκρασία στην οποία προσδιορίζεται.

Η θερμική ικανότητα που ορίζεται σε μια δεδομένη τιμή θερμοκρασίας, δηλ. Όταν η μεταβολή της θερμοκρασίας του συστήματος προσπαθεί σήμερα για μηδέν
, που ονομάζεται Αληθινή θερμική ικανότητα.

Ωστόσο, η εφαρμογή των υπολογισμών μηχανικής των διαδικασιών ανταλλαγής θερμότητας είναι ουσιαστικά απλουστευμένη, εάν δεχτούμε ότι κατά την εκτέλεση μιας διαδικασίας στο διάστημα αλλαγών στη θερμοκρασία του συστήματος από το σύστημα πριν Η θερμική ικανότητα δεν εξαρτάται από τη θερμοκρασία και παραμένει σταθερή. Στην περίπτωση αυτή, το λεγόμενο είναι αποδεκτό ως υπολογισμένο Μέση θερμική ικανότητα.

Μέτρια ζέστη
- σταθερά θερμικής ικανότητας στο διάστημα περιοχής θερμοκρασίας από πριν .

Η θερμική ικανότητα εξαρτάται από τη φύση της διαδικασίας παροχής θερμότητας στο σύστημα. Στην ισοβαρική διαδικασία, προκειμένου να θερμανθεί το σύστημα για ένα βαθμό, είναι απαραίτητο να φέρει περισσότερη θερμότητα από ό, τι στο isohorce. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι στην ισοβαρική θερμική διαδικασία, δεν δαπανώνται όχι μόνο η αλλαγή της εσωτερικής ενέργειας του συστήματος, όπως σε μια διαδικασία ISOCHORETUL, αλλά και για την εκτέλεση του συστήματος λειτουργίας του όγκου.

Σε αυτή την άποψη διακρίνεται Ισοβαρής
και izohorch
Η θερμική ικανότητα και η ισοβαρική θερμική ικανότητα είναι πάντα περισσότερο ισοχόρετ. Η σχέση μεταξύ αυτών των τύπων θερμικής ικανότητας καθορίζεται από τον τύπο του Mayer:

Οπου - σταθερά αερίου, J / (Kggrad).

Στην πρακτική εφαρμογή αυτού του τύπου, είναι απαραίτητο να είναι προσεκτικοί στην αλληλογραφία της διάστασης των αξιών
,
και . Σε αυτή την περίπτωση, για παράδειγμα, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί μια συγκεκριμένη μάζα θερμότητας. Αυτός ο τύπος θα ισχύσει επίσης για άλλα είδη συγκεκριμένης θερμότητας, αλλά για να αποφευχθούν τα υπολογιστικά σφάλματα, είναι πάντοτε απαραίτητο να δοθεί προσοχή στην αλληλογραφία των διαστάσεων των τιμών που περιλαμβάνονται στον τύπο. Για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιείται αντ 'αυτού Καθολική σταθερά αερίου Η θερμική ικανότητα πρέπει να είναι ένα συγκεκριμένο μοριακό κ.λπ.

Σε μια ισοθερμική διαδικασία, όλη η ζεστασιά, που σύνορα μέχρι το σύστημα, δαπανάται για την εκτέλεση εξωτερικής εργασίας και την εσωτερική ενέργεια και, ως εκ τούτου, η θερμοκρασία δεν αλλάζει. Η θερμική ικανότητα του συστήματος σε μια τέτοια διαδικασία είναι απεριόριστα μεγάλη. Στην αδιαβατική διαδικασία, η θερμοκρασία του συστήματος αλλάζει χωρίς ανταλλαγή θερμότητας με ένα εξωτερικό περιβάλλον, πράγμα που σημαίνει ότι η θερμική ικανότητα του συστήματος σε μια τέτοια διαδικασία θα είναι μηδέν. Γι 'αυτό το λόγο Δεν υπάρχουν έννοιες ισοθερμικής ή αδιαβατικής ικανότητας θερμότητας.

Κατά τη λειτουργία, χρησιμοποιείται μια μέθοδος ροής θερμιδόμετρου για τον προσδιορισμό της θερμικής ικανότητας αέρα. Το κύκλωμα εγκατάστασης εργαστηρίου παρουσιάζεται στο σχήμα 1.

Εικ.1. Σχέδιο εργαστηρίου

Ο αέρας με έναν ανεμιστήρα 1 τροφοδοτείται σε θερμιδόμετρο, ο οποίος είναι ένας σωλήνας 2 του υλικού με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και μια εξωτερική θερμομόνωση 3 απαραίτητη για την πρόληψη θερμικών απωλειών στο περιβάλλον. Μέσα στο θερμιδόμετρο υπάρχει ένας ηλεκτρικός θερμαντήρας 4. Η ισχύς του θερμαντήρα διεξάγεται στην τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος μέσω του ρυθμιστή τάσης 5. Η ηλεκτρική ισχύ θερμοσίφωνας μετράται με ένα Wattmeter 6. Για να μετρήσετε τη θερμοκρασία του αέρα στην είσοδο στο θερμιδόμετρο και το Η έξοδος του χρησιμοποιεί θερμοστοιχεία 7, που συνδέεται μέσω του διακόπτη 8 στη συσκευή για τη μέτρηση θερμο-EDC 9. ροή αέρα διαμέσου του θερμιδόμετρου ποικίλλει ανάλογα με έναν ρυθμιστή 10 και μετριέται χρησιμοποιώντας περιστροφή επιπλέων 11.

Τη διαδικασία εκτέλεσης εργασίας.

Αποκτήστε τα δεδομένα προέλευσης και την ανάλυση του κεφαλιού για εργασία

Ενεργοποιήστε τον ανεμιστήρα και ρυθμίστε την καθορισμένη κατανάλωση αέρα.

Ορίστε τη δύναμη ρύθμισης του ηλεκτρικού θερμαντήρα.

Μετά τη δημιουργία μιας σταθερής λειτουργίας θερμοκρασίας (που ελέγχεται από τις ενδείξεις αισθητήρα θερμοκρασίας στην έξοδο του θερμιδόμετρου), η θερμοκρασία του αέρα στην είσοδο και η έξοδος του θερμιδόμετρου, η ροή αέρα και η ισχύς του θερμαντήρα. Τα αποτελέσματα μέτρησης καταγράφονται στον πίνακα δοκιμής (βλ. Πίνακα 1).

Τραπέζι 1.

Μια νέα θερμοκρασία ρυθμίζεται και πραγματοποιούνται επαναλαμβανόμενες μετρήσεις. Οι μετρήσεις πρέπει να πραγματοποιούνται σε 2 διαφορετικές λειτουργίες.

Αφού ολοκληρωθεί η μέτρηση, φέρτε όλες τις ρυθμιστικές αρχές στην αρχική κατάσταση και απενεργοποιήστε την εγκατάσταση.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα μέτρησης, η τιμή της μέσης ογκομετρικής θερμοκρασίας του ισοβαρούχου αέρα προσδιορίζεται:

Οπου
- Η ποσότητα θερμότητας που παρέχεται στον αέρα στο θερμιδόμετρο, W. Λαμβάνεται ίση με την αξία της ηλεκτρικής ενέργειας του θερμαντήρα.

- αντίστοιχα, η θερμοκρασία του αέρα στην είσοδο του θερμιδομέτρου και την έξοδο του, Κ.

- ροή όγκου αέρα μέσω του θερμιδόμετρου, που χορηγείται σε κανονικές φυσικές συνθήκες, M3 / s;

Για να φέρει την κατανάλωση αέρα μέσω του θερμιδομέτρου στις κανονικές συνθήκες, η εξίσωση της κατάστασης του ιδανικού αερίου που καταγράφεται για κανονικές φυσικές συνθήκες και χρησιμοποιούνται οι συνθήκες εμπειρίας:

,

όπου στο αριστερό μέρος των παραμέτρων αέρα στην είσοδο του θερμιδομέτρου και στο δεξιό μέρος - υπό κανονικές φυσικές συνθήκες.

Μετά την εύρεση τιμών
που αντιστοιχεί σε κάθε μία από τις Ο τρόπος μελετημένος, καθορίζει την τιμή
Το οποίο θεωρείται ότι εκτιμάται η πειραματική αξία της θερμικής ικανότητας του αέρα και χρησιμοποιείται σε περαιτέρω υπολογισμούς.

, KJ / KG;

Ο παραδεστής για τον αέρα με βάση τη σχέση είναι προσδιορίζεται

;

Οι ληφθείσες τιμές της ισοβαρικής και ισοϊκής θερμικής ικανότητας συγκρίνονται με τις τιμές του πίνακα (βλέπε προσάρτημα 1) και εκτιμούν την ακρίβεια των πειραματικών δεδομένων που λαμβάνονται.

Αποτελέσματα για να τοποθετηθεί στον Πίνακα 2.

Πίνακας 2.

Ερωτήσεις ελέγχου.

Τι ονομάζεται θερμική ικανότητα;

Ποιοι είναι οι τύποι συγκεκριμένων θερμότητας;

Ποια είναι η μέση και η αληθινή θερμική ικανότητα;

Τι ονομάζεται Isobar και Isochoretable Heat; Πώς είναι αλληλένδετες;

Ποια από τις δύο θερμικές διαταραχές είναι περισσότερο: C P ή C V και γιατί; Επεξήγηση για να δοθεί βάσει του 1ου νόμου της θερμοδυναμικής.

Χαρακτηριστικά της πρακτικής εφαρμογής του τύπου Mayer;

Γιατί δεν έχετε τις έννοιες της ισοθερμικής και αδιαβατικής ικανότητας θερμότητας;

Συνημμένο 1.

Χωρητικότητα θερμότητας αέρα ανάλογα με τη θερμοκρασία

Μελέτη της διαδικασίας λήξης αδιαβατικού αερίου μέσω ενός ακροφυσίου κωνικού.

σκοπός της εργασίας: Πειραματική και θεωρητική μελέτη των θερμοδυναμικών χαρακτηριστικών της διαδικασίας λήξης αερίου από ένα κωνικό ακροφύσιο.

Το έργο:

1. Για ένα δεδομένο αέριο, για να αποκτήσετε την εξάρτηση της πραγματικής ταχύτητας λήξης και κατανάλωσης από την πτώση πίεσης μιας χρήσης πριν και μετά το ακροφύσιο.

Βασικές διατάξεις.

Η θερμοδυναμική μελέτη των διαδικασιών ροής αερίου μέσω των καναλιών έχει μια μεγάλη πρακτική αξία. Οι κύριες θέσεις της θεωρίας της λήξης αερίου χρησιμοποιούνται στους υπολογισμούς του λειτουργικού τμήματος των στροβίλων ατμού και αερίου, κινητήρων αεριωθουμένων, συμπιεστών, πνευματικών κινήσεων και πολλών άλλων τεχνικών συστημάτων.

Το κανάλι εναλλασσόμενου τμήματος, όταν διέρχεται από την οποία η ροή αερίου επεκτείνεται με μείωση της πίεσης και η αύξηση της ταχύτητας, καλείται στόμιο. Σε ακροφύσια, υπάρχει ένας μετασχηματισμός της πιθανής ενέργειας πίεσης αερίου στην κινητική ενέργεια της ροής. Εάν υπάρχει αύξηση της πίεσης του υγρού εργασίας και μειώνοντας την ταχύτητα της κίνησης, τότε ένα τέτοιο κανάλι καλείται Διαχύτης. Σε διαχυτές, η αύξηση της πιθανής ενέργειας αερίου διεξάγεται με τη μείωση της κινητικής της ενέργειας.

Για την απλοποίηση της θεωρητικής περιγραφής της διαδικασίας λήξης αερίου, γίνονται αποδεκτές οι ακόλουθες παραδοχές:

Το αέριο είναι ιδανικό.

Δεν υπάρχει εσωτερική τριβή στο αέριο, δηλ. ιξώδες;

Κατά τη διάρκεια της λήξης, δεν υπάρχουν μη αναστρέψιμες απώλειες.

Η ροή αερίου είναι εγκατεστημένη και ακίνητη, δηλ. Σε οποιοδήποτε σημείο του εγκάρσιου τμήματος της ροής, οι παράμετροι κρατικής ροής W M (P, V, T) είναι οι ίδιες και δεν αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου.

Το μάθημα είναι ένα μονοδιάστατο, δηλ. Τα χαρακτηριστικά ροής αλλάζουν μόνο στην κατεύθυνση της ροής ροής.

Δεν υπάρχει ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ της ροής και του εξωτερικού περιβάλλοντος, δηλ. Η διαδικασία λήξης είναι το Adiabat.

Η θεωρητική περιγραφή της διαδικασίας λήξης του αερίου βασίζεται στις ακόλουθες εξισώσεις.

Την εξίσωση της κατάστασης του ιδανικού αερίου

,

Όπου σταθερά R - αέριο.

T-απόλυτη θερμοκρασία ροής αερίου.

Εξίσωση Adiabat (Εξίσωση Poisson)

όπου p απόλυτη πίεση αερίου ·

Δείκτης K- Adiabat.

Αυξητική εξίσωση ροής

όπου η περιοχή F της διατομής της ροής.

w- ταχύτητα ροής.

v-ειδική ένταση αερίου.

Η εξίσωση του Bernoulli για το συμπιεστό υγρό εργασίας, λαμβάνοντας υπόψη την απουσία εσωτερικής τριβής

Αυτή η εξίσωση δείχνει ότι με αύξηση της πίεσης αερίου, η ταχύτητα και η κινητική ενέργεια είναι πάντα μειωμένες και αντίστροφα, με μείωση της πίεσης, την αύξηση της ταχύτητας και του κινητικού αερίου.

Την εξίσωση του 1ου νόμου της θερμοδυναμικής για ροή.

Ο 1ος νόμος της θερμοδυναμικής στη γενική περίπτωση έχει την ακόλουθη μορφή

,

Οπου
- στοιχειώδη ποσότητα θερμότητας που παρέχεται στο σύστημα ·

- στοιχειώδη αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια του συστήματος ·

- στοιχειώδη λειτουργία των αλλαγών στον όγκο που εκτελείται από το σύστημα.

Στην περίπτωση ενός κινητού θερμοδυναμικού συστήματος (η ροή ενός κινούμενου αερίου), ένα μέρος της λειτουργίας των αλλαγών όγκου δαπανάται για την υπέρβαση των δυνάμεων εξωτερικής πίεσης, δηλ. Στην πραγματικότητα στο κινούμενο αέριο. Αυτό το μέρος του γενικού έργου ονομάζεται Εργασία πιέζοντας. Το υπόλοιπο μέρος της λειτουργίας των αλλαγών όγκου μπορεί να χρησιμοποιηθεί χρήσιμη, για παράδειγμα, δαπανάται για την περιστροφή του στροβίλου. Αυτό το μέρος της συνολικής εργασίας του συστήματος καλείται Αναλώσιμα ή τεχνική εργασία.

Έτσι, στην περίπτωση ροής αερίου, η λειτουργία των αλλαγών στον όγκο αποτελείται από 2 συστατικά - εργασία ώθησης και τεχνικής (αναλώσιμης) εργασίας:

Οπου
- στοιχειώδες έργο ώθησης ·

- στοιχειώδη τεχνική εργασία

Στη συνέχεια, ο 1ος νόμος της θερμοδυναμικής για τη ροή θα είναι

,

Οπου
- στοιχειώδη αλλαγή στο σύστημα ενθαλπίας.

Σε περίπτωση αδιαβατικής λήξης

Έτσι, πότε Η τεχνική εργασία λήξης του Adiabat γίνεται λόγω της μείωσης του αέριου ενθαλπίας.

Με βάση τις παραδοχές που συζητήθηκαν παραπάνω για την περίπτωση της λήξης του φυσικού αερίου από ένα απεριόριστο σκάφος χωρητικότητας (αρχική ταχύτητα αερίου
) Οι φόρμουλες λαμβάνονται για τον προσδιορισμό της θεωρητικής ταχύτητας και τη ροή αερίου μαζικής αερίου Το Σαββατοκύριακο του ακροφυσίου:

ή

Οπου
- Θερμοκρασία πίεσης και αερίου στην ενότητα εισαγωγής του ακροφυσίου.

- Ειδική ενθαλπία ροής, αντίστοιχα, στην είσοδο του ακροφυσίου και της πώλησης του ακροφυσίου.

- adiabat δείκτη;

- σταθερά αερίου ·

- τον λόγο των πιέσεων στην έξοδο του ακροφυσίου και στην είσοδο του ακροφυσίου.

- περιοχή εξόδου του ακροφυσίου.

Η ανάλυση των ληφθέντων τύπων δείχνει ότι σύμφωνα με τη θεωρία της θεωρίας της θεωρητικής ταχύτητας και του ρυθμού ροής μάζας από τον λόγο πίεσης, είναι η ελιά να είναι η μορφή που υποβάλλεται στα γραφήματα με καμπύλες που σημειώνονται με το γράμμα Τ (βλέπε εικ. 1 και το Σχ. 2). Από τα γραφήματα, σύμφωνα με τη θεωρία, με μείωση των τιμών. Βλέπε Σχήμα 2).

Εικ. 1. Η εξάρτηση του ποσοστού λήξης του λόγου πίεσης 

Εικ. 2. Η εξάρτηση του ποσοστού ροής μάζας της αναλογίας πίεσης 

Ωστόσο, με μια πειραματική μελέτη της λήξης των αερίων από ένα στενότερο ακροφύσιο, διαπιστώθηκε ότι με μείωση 1 έως 0, το πραγματικό ρυθμό λήξης και, κατά συνέπεια, η πραγματική κατανάλωση αυξάνεται στην πλήρη συμμόρφωση με τη δεκτό θεωρία της διαδικασίας, αλλά Μετά την επίτευξη του μέγιστου των τιμών τους, με περαιτέρω μείωση στο 0 παραμένουν αμετάβλητα

Η φύση αυτών των εξαρτήσεων παρουσιάζεται στα γραφήματα με καμπύλες που σημειώνονται με το γράμμα D (βλέπε σχήμα 1 και το Σχ. 2).

Η φυσική εξήγηση της διαφοράς της θεωρητικής εξάρτησης με πειραματικά δεδομένα προτάθηκε για πρώτη φορά το 1839 από τον γαλλικό επιστήμονα Saint-Venne. Επιβεβαιώθηκε από περαιτέρω έρευνα. Είναι γνωστό ότι οποιαδήποτε, ακόμη και μια αδύναμη διαταραχή ενός σταθερού μέσου σε αυτό με την ταχύτητα του ήχου. Στο ρεύμα που κινείται μέσα από το ακροφύσιο προς την πηγή της διαταραχής, ο ρυθμός μετάδοσης διαταραχής μέσα στο ακροφύσιο, δηλ. Ενάντια στην κατεύθυνση της κίνησης ροής θα είναι κάτω από την ταχύτητα του ίδιου του ρέματος. Αυτός είναι ο λεγόμενος σχετικός ρυθμός εξάπλωσης της αγανάκτησης, ο οποίος είναι ίσος
. Όταν το κύμα διαταραχής περνά μέσα στο ακροφύσιο σε ολόκληρη τη ροή, εμφανίζεται η αντίστοιχη ανακατανομή των πιέσεων, το αποτέλεσμα της οποίας σύμφωνα με τη θεωρία είναι μια αύξηση του ρυθμού λήξης και ροής αερίου. Με μια σταθερή πίεση του αερίου στην είσοδο στο ακροφύσιο 1 \u003d συμπαθητικό της πίεσης του μέσου στο οποίο ρέει το αέριο, μια μείωση της τιμής του β αντιστοιχεί.

Ωστόσο, εάν η πίεση του μέσου στην οποία οι ροές αερίου θα μειωθούν σε μια συγκεκριμένη τιμή, στην οποία ο ρυθμός λήξης στην έξοδο από το ακροφύσιο θα γίνει ίση με την τοπική ταχύτητα ήχου, το κύμα διαταραχής δεν θα είναι σε θέση να διαδώσει το εσωτερικό του ακροφυσίου, δεδομένου ότι η σχετική ταχύτητα της διάδοσης της προς την κατεύθυνση απέναντι από την κίνηση θα είναι μηδέν:

.

Από την άποψη αυτή, η ανακατανομή της πίεσης στο ρεύμα κατά μήκος του ακροφυσίου δεν θα είναι σε θέση να συμβεί, ο ρυθμός λήξης αερίου στην έξοδο του ακροφυσίου θα παραμείνει αμετάβλητη και ίση με την τοπική ταχύτητα ήχου. Με άλλα λόγια, η ροή σαν να "φυσάει" η περικοπή από το ακροφύσιο που δημιουργήθηκε έξω. Πόσο δεν θα μειωθεί περαιτέρω η απόλυτη πίεση του μέσου για το ακροφύσιο της περαιτέρω αύξησης του ποσοστού λήξης και επομένως η κατανάλωση δεν θα συμβεί, επειδή Σχηματικά μιλώντας, σύμφωνα με το Reynolds, το "ακροφύσιο παύει να αισθάνεται τι συμβαίνει πέραν" ή πώς μερικές φορές λένε "το ακροφύσιο είναι κλειδωμένο". Κάποια αναλογία αυτού του φαινομένου είναι η κατάσταση που μπορεί μερικές φορές να παρατηρηθεί όταν ο ήχος της φωνής ενός ατόμου κατεδαφίζεται από τη δύναμη ενός ισχυρού ανέμου και τα λόγια του, ο συνομιλητής δεν μπορεί να ακούσει, να είναι ακόμη τελείως κοντά αν ο άνεμος φυσάει από αυτόν σε πάντα ο ΟΜΙΛΗΤΗΣ.

Η λειτουργία λήξης, στην οποία ο ρυθμός λήξης στην έξοδο του ακροφυσίου φτάνει στην τοπική ταχύτητα ήχου, ονομάζεται Κρίσιμο καθεστώς.Ρητή ποσοστό , ροή και λόγος πίεσης που αντιστοιχεί σε αυτό το καθεστώς ονομάζεται επίσης Κρίσιμος. Αυτή η λειτουργία αντιστοιχεί στις μέγιστες τιμές του ρυθμού λήξης και της κατανάλωσης, οι οποίες μπορούν να επιτευχθούν όταν το αέριο λήξει μέσω του συνήθους ακροφυσίου κωνικού. Ο κρίσιμος λόγος πίεσης καθορίζεται από τον τύπο

,

όπου K-δείκτης του Adiabat.

Το κρίσιμο σημείο πίεσης εξαρτάται μόνο από το γένος του αερίου και για ένα συγκεκριμένο αέριο είναι σταθερό. Για παράδειγμα:

για αέρια μονής Βάρια Κ \u003d 1,66 και  0.489.

Για 2 ατομικά αέρια και αέρα k \u003d 1,4 και  σε 0,528

Για 3 και πολυυδράς αέρια k \u003d 1,3 και  σε 0,546.

Έτσι, οι θεωρητικές εξαρτήσεις για τον προσδιορισμό του ποσοστού λήξης και κατανάλωσης αερίου που λαμβάνονται στο πλαίσιο των υιοθετούμενων παραδοχών είναι στην πραγματικότητα μόνο στον τομέα των αξιών
. Σε τιμές
Το ποσοστό λήξης και κατανάλωσης στην πραγματικότητα παραμένει σταθερό και μέγιστο για αυτές τις συνθήκες.

Επιπλέον, για τις πραγματικές συνθήκες κίνησης της ροής, το πραγματικό ρυθμό λήξης και το ρυθμό ροής αερίου στην έξοδο του ακροφυσίου ακόμη και στις τιμές
θα είναι ελαφρώς χαμηλότερες από τις θεωρητικές τιμές που τους αντιστοιχεί. Αυτό οφείλεται στην τριβή του πίδακα γύρω από το τοίχωμα του ακροφυσίου. Η θερμοκρασία στην έξοδο του ακροφυσίου είναι κάπως υψηλότερη από τη θεωρητική θερμοκρασία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ένα τμήμα της χρήσης της λειτουργίας της ροής αερίου διαλύει και μετατρέπεται σε θερμότητα, η οποία οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας.

Περιγραφή της εργαστηριακής βάσης.

Η μελέτη της διαδικασίας λήξης αερίου από το ακροφύσιο πραγματοποιείται στην εγκατάσταση με βάση τη μέθοδο της μοντελοποίησης προσομοίωσης πραγματικών φυσικών διεργασιών. Η εγκατάσταση αποτελείται από ένα PEVM συνδεδεμένο με το μοντέλο της θύρας εργασίας, ένα πίνακα ελέγχου και εργαλεία μέτρησης. Το σχήμα εγκατάστασης παρουσιάζεται στο Σχ. 3.

Εικ.3. Σχέδιο εγκατάστασης για τη μελέτη της διαδικασίας λήξης του αερίου

Η ενότητα εργασίας της εγκατάστασης είναι ένας σωλήνας στον οποίο το ακροφύσιο αιωρούμενου 3 εγκαθίσταται με διάμετρο εξόδου d \u003d 1,5 mm. Η ροή αερίου (αέρας, διοξείδιο του άνθρακα (CO 2), ήλιο (αυτός)) δημιουργείται μέσω ενός ακροφυσίου χρησιμοποιώντας μια αντλία κενού 5. Η πίεση αερίου στην είσοδο είναι ίση με τη βαρομετρική πίεση (p 1 \u003d b). Κατανάλωση αερίου Η ταχύτητα των λείπει θα ρυθμίσει τη βαλβίδα 4. Οι λειτουργίες λειτουργίας προσδιορίζονται με την τιμή ανάλυσης για το ακροφύσιο 3, το οποίο καταγράφεται στον ψηφιακό δείκτη 6. Η κατανάλωση αερίου μετράται χρησιμοποιώντας διάμετρο διαφράγματος μέτρησης διαμέτρου \u003d 5 mm. Η διαφορά πίεσης στο διάφραγμα "καταχωρείται στον ψηφιακό δείκτη 7 και αντιγράφεται στην οθόνη παρακολούθησης PEVM. Το pouringp 2 στην ενότητα εξόδου του ακροφυσίου καταγράφεται επίσης στην ψηφιακή ένδειξη 6 και στην οθόνη οθόνης. Ο συντελεστής ρυθμού ροής του διαφράγματος μέτρησης με τη βαθμονομημένη οπή \u003d 0,95 προσδιορίζεται ως αποτέλεσμα της στόχευσης.

Τη διαδικασία εκτέλεσης εργασίας.

Συμπεριλάβετε την εγκατάσταση στο δίκτυο, συμμετέχετε σε ένα παράθυρο διαλόγου με ένα πρόγραμμα του πειράματος ενσωματωμένο στον υπολογιστή.

Επιλέξτε μια παροχή αερίου για το πείραμα.

Ενεργοποίηση αντλίας κενού. Αυτό δημιουργεί ένα κενό για τη βαλβίδα 4, η οποία εμφανίζεται στην οθόνη της οθόνης.

Το σταδιακό άνοιγμα της βαλβίδας 4 ορίζεται ελάχιστο κενό

P 3 \u003d 0,1 στο, το οποίο αντιστοιχεί στο 1ο καθεστώς. Ταυτόχρονα, αρχίζει η ροή του αερίου.

Κάντε ένα πρωτόκολλο του πειράματος (Πίνακας 1) Αριθμητικές τιμές των p 3, p 2, Η, που καθορίζονται από ψηφιακούς δείκτες 6 και 7.

Εκτελέστε τις μετρήσεις των τιμών των P 2, Hlam επόμενου τρόπου λειτουργίας που αντιστοιχούν στις τιμές της αντλίας κενού που δημιουργήθηκαν από την αντλία κενού,

p 3 \u003d 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 ..... 0,9 at. Αποτελέσματα μέτρησης Προσθήκη στον Πίνακα 1

Τραπέζι 1.

Πίεση αερίου στην είσοδο σε ακροφύσιο P 1 \u003d B \u003d PA.

Θερμοκρασία αερίου στην είσοδο στο ακροφύσιο t 1 \u003d c.

Αποτελέσματα μέτρησης επεξεργασίας.

Η απόλυτη πίεση του μέσου Ρ3 προσδιορίζεται ανά ακροφύσιο στο οποίο λήγει το αέριο.

, Pa

4.2. Η απόλυτη πίεση του αερίου P 2 προσδιορίζεται στην ενότητα εξόδου του ακροφυσίου

, Pa

Ο έγκυρος ρυθμός ροής μάζας αερίου από την άποψη της πτώσης πίεσης καθορίζεται από ένα διαφράγμα μέτρησης

, kg / s

Οπου
- συντελεστής ροής του διαφράγματος μέτρησης.

- πτώση πίεσης στο διάφραγμα μέτρησης, ΡΑ;

- πυκνότητα αερίου, kg / m 3;

- βαρομετρική πίεση, ΡΑ;

- σταθερά αέριο, J / (KG ∙ χαλάζι).

- Θερμοκρασία αερίου, C;

- Διάμετρος του διαφράγματος μέτρησης.

4.4. Δεδομένου ότι η διαδικασία λήξης είναι adiabat, η θεωρητική θερμοκρασία του αερίου T2 προσδιορίζεται στο τμήμα ακροφυσίου, χρησιμοποιώντας μια γνωστή αναλογία για την αδιαβατική διαδικασία:

4.5. Ο πραγματικός ρυθμός λήξης προσδιορίζεται και τη θερμοκρασία του αερίου Το Σαββατοκύριακο του ακροφυσίου

, Κυρία;

Οπου - έγκυρο ρυθμό ροής μάζας, kg / s;

- αντίστοιχα, η θερμοκρασία (Κ) και η πίεση (ΡΑ) του αερίου στην διατομή εξόδου του ακροφυσίου.

- περιοχή του snot output.

- τη διάμετρο του τμήματος εξόδου του ακροφυσίου.

Από την άλλη πλευρά, με βάση τον 1ο νόμο της θερμοδυναμικής για ροή

Οπου
- Ειδική ενθαλπία αερίου, αντίστοιχα, στην είσοδο και την έξοδο του ακροφυσίου, J / kg,

- Θερμοκρασία αερίου, αντίστοιχα, στην είσοδο και την έξοδο του ακροφυσίου, K;

- ειδική ισοβαρική θερμική ικανότητα, J / (kggrad);

Εξισορρόπηση των δεξιών τμημάτων εξισώσεων (17) και (18) και επίλυση της προκύπτουσας τετραγωνικής εξίσωσης σε σχέση με Τ2, προσδιορίζεται η πραγματική θερμοκρασία αερίου στην διατομή εξόδου του ακροφυσίου.

ή

,

Οπου
;

;

.

4.6. Η θεωρητική κατανάλωση αερίου με αέρια υπό αδιαβατική λήξη.

, kg / s;

Οπου - την περιοχή του τμήματος εξόδου του ακροφυσίου, M 2 ·

- απόλυτη πίεση αερίου στην είσοδο του ακροφυσίου, ΡΑ;

- Θερμοκρασία αερίου στην είσοδο του ακροφυσίου, Κ.

- σταθερά αερίου, J / (Kggrad);

- Δείκτης Adiabat.

4.7. Ο θεωρητικός ρυθμός λήξης αερίου προσδιορίζεται

Οπου - Θερμοκρασία αερίου στην ενότητα εισαγωγής του ακροφυσίου.

- adiabat δείκτη;

- σταθερά αερίου ·

- τον λόγο των πιέσεων ·

- την απόλυτη πίεση του μέσου στην οποία εκτείνεται το αέριο, ΡΑ.

- απόλυτη πίεση αερίου στην είσοδο του ακροφυσίου, PA.

4.8. Ο μέγιστος θεωρητικός ρυθμός λήξης αερίου προσδιορίζεται
(Λήξη στο κενό του P 3 \u003d 0) και την τοπική θεωρητική ταχύτητα του ήχου (κρίσιμη ταχύτητα)
.

4.9. Τα αποτελέσματα των υπολογισμών καταγράφονται στον Πίνακα 2.

Πίνακας 2.

4.10. Σε συντεταγμένες
και
Τα γραφήματα εξάρτησης είναι κατασκευασμένα και κατασκευάστηκε ένα πρόγραμμα εξάρτησης
. Με χρονοδιαγράμματα, προσδιορίζεται η τιμή του λόγου κρίσιμης πίεσης. ,

η οποία συγκρίνεται με τον υπολογιζόμενο

.

4.11. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των υπολογιστικών και γραφικών κτιρίων, συμπληρώνουν τα εξής:

Πώς απορρέει ο θεωρητικός ρυθμός λήξης και ροής αερίου από τον λόγο πίεσης β;

Πώς ο πραγματικός ρυθμός λήξης και η κατανάλωση αερίου εξαρτάται από τον λόγο πίεσης β;

Γιατί οι αξίες της έγκυρης ταχύτητας λήξης και ο ρυθμός ροής αερίου κάτω από τις κατάλληλες θεωρητικές τιμές με τις ίδιες εξωτερικές συνθήκες;

Ερωτήσεις ελέγχου.

Ποιες υποθέσεις γίνονται δεκτές στη θεωρητική περιγραφή της θερμοδυναμικής της διαδικασίας λήξης του αερίου;

Ποιοι βασικοί νόμοι χρησιμοποιούνται για τη θεωρητική περιγραφή της διαδικασίας λήξης;

Ποια εξαρτήματα είναι η εργασία που εκτελείται από μια ροή αερίου, όταν εκτίθενται μέσω του ακροφυσίου;

Ποια είναι η σύνδεση μεταξύ της ενθαλπίας και της τεχνικής λειτουργίας της ροής αερίου κατά τη διάρκεια της αδιαβατικής λήξης;

Ποιος είναι ο κρίσιμος τρόπος λήξης και τι χαρακτηρίζεται;

Πώς να εξηγήσετε από μια φυσική άποψη της διαφοράς μεταξύ θεωρητικών και πειραματικών εξαρτώσεων από το ρυθμό λήξης και το κόστος του ;

Πώς οι πραγματικές συνθήκες για τη λήξη της ταχύτητας, της κατανάλωσης και της θερμοκρασίας αερίου στην έξοδο του ακροφυσίου;

Που είναι απαραίτητο να αλλάξει η θερμοκρασία του υγρού εργασίας, σε αυτή την περίπτωση, αέρα, ένα βαθμό. Η θερμική ικανότητα του αέρα εξαρτάται άμεσα από τη θερμοκρασία και την πίεση. Ταυτόχρονα, διάφορες μέθοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη διαφορετικών τύπων θερμικής ικανότητας.

Μαθηματικά, η χωρητικότητα θερμότητας αέρα εκφράζεται ως ο λόγος της ποσότητας θερμότητας στην αύξηση της θερμοκρασίας του. Η θερμική ικανότητα του σώματος που έχει μάζα 1 kg είναι συνηθισμένη που ονομάζεται συγκεκριμένη. Η μοριακή θερμική ικανότητα του αέρα είναι η θερμική ικανότητα μιας προσευχής. Ορισμένη θερμική χωρητικότητα - J / K. Μοριακή θερμική ικανότητα, αντίστοιχα, J / (mol * k).

Η θερμική ικανότητα μπορεί να θεωρηθεί φυσικό χαρακτηριστικό οποιασδήποτε ουσίας, στην περίπτωση αυτή του αέρα, εάν η μέτρηση πραγματοποιείται υπό συνεχείς συνθήκες. Τις περισσότερες φορές, τέτοιες μετρήσεις πραγματοποιούνται σε σταθερή πίεση. Έτσι καθορίζεται η ισοβαρική θερμική ικανότητα του αέρα. Αυξάνει με αύξηση της θερμοκρασίας και της πίεσης και είναι επίσης μια γραμμική λειτουργία αυτών των τιμών. Σε αυτή την περίπτωση, η αλλαγή θερμοκρασίας εμφανίζεται σε σταθερή πίεση. Για να υπολογίσετε την ισοβαρική θερμική ικανότητα, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η ψευδοκριτική θερμοκρασία και η πίεση. Προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας δεδομένα αναφοράς.

Χωρητικότητα θερμότητας αέρα. Χαρακτηριστικά

Ο αέρας είναι ένα μείγμα αερίου. Κατά την εξέταση, οι ακόλουθες παραδοχές ελήφθησαν στη θερμοδυναμική. Κάθε αέριο στη σύνθεση του μίγματος πρέπει να κατανεμηθεί ομοιόμορφα σε όλη την ένταση. Έτσι, ο όγκος αερίου ισούται με τον όγκο ολόκληρου του μίγματος. Κάθε αέριο στη σύνθεση του μίγματος έχει τη μερική πίεση του, η οποία καθιστά τα τοιχώματα του σκάφους. Κάθε ένα από τα συστατικά του μείγματος αερίου θα πρέπει να έχει μια θερμοκρασία ίση με τη θερμοκρασία ολόκληρου του μίγματος. Στην περίπτωση αυτή, το άθροισμα των μερικών πιέσεων όλων των συστατικών είναι ίσο με την πίεση του μείγματος. Ο υπολογισμός της θερμικής ικανότητας αέρα διεξάγεται με βάση τα δεδομένα σχετικά με τη σύνθεση του μείγματος αερίου και της θερμικής ικανότητας των μεμονωμένων συστατικών.

Η θερμική ικανότητα χαρακτηρίζει διφορούμενα την ουσία. Από τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η εσωτερική ενέργεια του σώματος ποικίλλει όχι μόνο ανάλογα με την ποσότητα θερμότητας που λαμβάνεται, αλλά και από το τέλειο σώμα εργασίας. Υπό διαφορετικές συνθήκες της διαδικασίας μεταφοράς θερμότητας, η εργασία του σώματος μπορεί να ποικίλει. Έτσι, το ίδιο αναφερόμενο σώμα είναι η ποσότητα θερμότητας, μπορεί να προκαλέσει διάφορες κατά την έννοια της αλλαγής θερμοκρασίας και της εσωτερικής ενέργειας του σώματος. Αυτή η λειτουργία είναι χαρακτηριστική μόνο για αέρια ουσίες. Σε αντίθεση με τα στερεά και υγρά σώματα, οι αέρια ουσίες μπορούν να αλλάξουν έντονα την ένταση και την εργασία. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η θερμική ικανότητα του αέρα ορίζει τη φύση της ίδιας της θερμοδυναμικής διαδικασίας.

Ωστόσο, με σταθερό όγκο, ο αέρας δεν λειτουργεί. Ως εκ τούτου, η αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια είναι ανάλογη με την αλλαγή της θερμοκρασίας του. Η αναλογία θερμικής ικανότητας σε μια διαδικασία σταθερής πίεσης, σε θερμική ικανότητα στη διαδικασία με σταθερό όγκο αποτελεί μέρος του τύπου της αδιαβατικής διαδικασίας. Υποδεικνύεται από το Gampea Gamma λογοτεχνικό.

Από την ιστορία

Οι όροι "θερμότητας" και "η ποσότητα θερμότητας" δεν περιγράφουν καλά την ουσία τους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ήρθαν στη σύγχρονη επιστήμη από τη θεωρία του εργοστασίου θερμού, το οποίο ήταν δημοφιλές στον δέκατο όγδοο αιώνα. Οι οπαδοί αυτής της θεωρίας θεωρήθηκαν ζεστασιά ως ένα είδος άνευος ουσιών, η οποία περιέχεται σε σώματα. Αυτή η ουσία δεν μπορεί να καταστραφεί ή να δημιουργηθεί. Η ψύξη και η θέρμανση των σωμάτων εξηγήθηκε από τη μείωση ή την αύξηση της περιεκτικότητας σε θερμικού οχήματος, αντίστοιχα. Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η θεωρία ήταν άκυρη. Δεν μπορούσε να εξηγήσει γιατί η ίδια αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια οποιουδήποτε σώματος επιτυγχάνεται μεταδίδοντας την διαφορετική ποσότητα ζεστασιάς, και επίσης εξαρτάται από το σώμα που εκτελείται από το σώμα.