 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Теплоемкость
Теплоемкостью С называют количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу или отнять, чтобы изменить его температуру на 1° С.
Единица теплоемкости в системе СИ – джоуль на кельвин (Дж/К).
В практических расчетах (в зависимости от того, в каком интервале температур определена) различают среднюю и истинную теплоемкость.
Средняя теплоемкость – величина, определенная в конечном интервале температур, а истинная теплоемкость – величина, определенная в данной точке (при данных р и Т или V и Т).
Удельная теплоемкость – это количество теплоты, отнесенное к единице вещества для повышения или понижения его температуры на один градус.
Для газов обычно различают теплоемкости при постоянном объеме Сv и постоянном давлении Сp. Сv связана с процессом, характеризующимся тем, что при неизменности объема вся энергия, сообщаемая газу в форме теплоты, затрачивается на увеличение внутренней энергии газа. Сp связана с процессом, характеризующимся тем, что, нагревая тело, предоставляют ему возможность расширяться при неизменном давлении. Таким образом, часть сообщенной телу теплоты идет на производство работы расширения. Поэтому Сp> Сv.
Для идеальных газов между Сp и Сv существует следующее соотношение
Сp = Сv+ R,
где R — газовая постоянная.
В области давлений, где газы считаются идеальными, значения теплоемкостей постоянны. Однако для реальных газов значения теплоемкости изменяются в зависимости от давления и температуры.
Для смеси газов теплоемкость определяется по сумме теплоемкости входящих компонентов по формуле
где Сi— теплоемкости отдельных компонентов смеси;
yi – объемное (молярное) содержание компонентов в долях единицы;
n – число компонент.
В зависимости от того, что принимают за единицу вещества, различают теплоемкость массовую 
, объемную 
и мольную 
.
Соотношения между мольной (молярной), массовой и объемной теплоемкостью выражается зависимостями:
В теплотехнических расчетах часто приходится пользоваться показателем адиабаты, т.е. соотношением Сp / Сv.
k – показатель адиабаты.
Показатель адиабаты зависит от атомности молекул, для одноатомных газов 
, для двухатомных газов 
для трех- и многоатомных газов 
.
Массовая и объемная теплоемкости газов с повышением температуры возрастают, а с увеличением молекулярной массы уменьшаются.
По теплоемкости реальные газы и пары отличаются от идеальных. Для реальных газов и паров:
где 
– теплоемкость газа или пара, приведенного к идеальному состоянию (давление в пределе равно нулю);
- корректирующий член, учитывающий изменение теплоемкости реальных газов от приведенных давления и температуры.
Расчетное уравнение для имеет вид:
где 1,986 – универсальная газовая постоянная.
Удельная теплоемкость смеси газов может быть определена по формулам согласно правилу смешения, кДж/ 
:
при задании смеси массовыми долями, кДж/ 
:
где 
, 
, …, 
- удельные объемные теплоемкости компонентов, входящих в смесь;
, 
, …, 
- объемные доли компонентов, входящих в смесь;
, …, 
- удельные массовые теплоемкости компонентов, входящих в смесь;
, 
, …, 
- массовые доли компонентов, входящих в смесь.
Связь молярной теплоемкости углеводородных и неуглеводородных компонент. При изобарическом процессе молярная теплоёмкость неуглеводородных компонентов природных газов (азота, углекислого газа, сероводорода) равна примерно половине теплоёмкости углеводорода с одинаковой молекулярной массой при одной и той же температуре.
Поиск по сайту: