Ինչն անհրաժեշտ է աշխատանքային հեղուկի, այս դեպքում՝ օդի ջերմաստիճանը մեկ աստիճանով փոխելու համար։ Օդի ջերմային հզորությունը ուղղակիորեն կախված է ջերմաստիճանից և ճնշումից: Միաժամանակ հետազոտության համար տարբեր տեսակներջերմային հզորությունը որոշելու համար կարող են օգտագործվել տարբեր մեթոդներ:
Մաթեմատիկորեն օդի ջերմային հզորությունը արտահայտվում է որպես ջերմության քանակի հարաբերակցություն նրա ջերմաստիճանի ավելացմանը։ 1 կգ զանգված ունեցող մարմնի ջերմունակությունը սովորաբար կոչվում է տեսակարար ջերմություն։ Օդի մոլային ջերմունակությունը նյութի մեկ մոլի ջերմունակությունն է։ Ջերմային հզորությունը նշանակված է J/K: Մոլային ջերմային հզորությունը, համապատասխանաբար, J/(mol*K):
Ջերմային հզորությունը կարելի է համարել նյութի, այս դեպքում օդի ֆիզիկական բնութագիրը, եթե չափումն իրականացվում է մշտական պայմաններում։ Ամենից հաճախ նման չափումները կատարվում են մշտական ճնշման տակ: Այսպես է որոշվում օդի իզոբարային ջերմունակությունը։ Այն մեծանում է ջերմաստիճանի և ճնշման բարձրացմամբ, ինչպես նաև գծային ֆունկցիատրված քանակները. Այս դեպքում ջերմաստիճանի փոփոխությունը տեղի է ունենում մշտական ճնշման տակ: Իզոբարային ջերմային հզորությունը հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է որոշել կեղծ կրիտիկական ջերմաստիճանը և ճնշումը: Այն որոշվում է հղումային տվյալների միջոցով:
Օդի ջերմային հզորություն: Առանձնահատկություններ
Օդը գազային խառնուրդ է։ Դրանք թերմոդինամիկայի մեջ դիտարկելիս արվում են հետևյալ ենթադրությունները. Խառնուրդի յուրաքանչյուր գազ պետք է հավասարաչափ բաշխվի ամբողջ ծավալով: Այսպիսով, գազի ծավալը հավասար է ամբողջ խառնուրդի ծավալին։ Խառնուրդի յուրաքանչյուր գազ ունի իր մասնակի ճնշումը, որն այն գործադրում է անոթի պատերին։ Գազային խառնուրդի յուրաքանչյուր բաղադրիչ պետք է ունենա ջերմաստիճան, որը հավասար է ամբողջ խառնուրդի ջերմաստիճանին: Այս դեպքում բոլոր բաղադրիչների մասնակի ճնշումների գումարը հավասար է խառնուրդի ճնշմանը։ Օդի ջերմային հզորության հաշվարկը կատարվում է գազային խառնուրդի բաղադրության և առանձին բաղադրիչների ջերմային հզորության տվյալների հիման վրա:
Ջերմային հզորությունը երկիմաստորեն բնութագրում է նյութը: Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքից կարելի է եզրակացնել, որ մարմնի ներքին էներգիան փոխվում է ոչ միայն ստացված ջերմության քանակից, այլև մարմնի կատարած աշխատանքից։ Ջերմափոխանակման գործընթացի տարբեր պայմաններում մարմնի աշխատանքը կարող է տարբեր լինել։ Այսպիսով, մարմնին հաղորդվող ջերմության նույն քանակությունը կարող է առաջացնել մարմնի ջերմաստիճանի և ներքին էներգիայի տարբեր փոփոխություններ: Այս հատկությունը բնորոշ է միայն գազային նյութերին։ Ի տարբերություն պինդ և հեղուկների՝ գազային նյութերը կարող են մեծապես փոխել ծավալը և կատարել աշխատանք։ Այդ իսկ պատճառով օդի ջերմային հզորությունը որոշում է հենց թերմոդինամիկական գործընթացի բնույթը։
Այնուամենայնիվ, մշտական ծավալով օդը չի աշխատում: Հետևաբար, ներքին էներգիայի փոփոխությունը համաչափ է նրա ջերմաստիճանի փոփոխությանը: Մշտական ճնշում ունեցող պրոցեսում ջերմային հզորության հարաբերակցությունը մշտական ծավալով պրոցեսի ջերմային հզորությանը ադիաբատիկ գործընթացի բանաձևի մի մասն է: Այն նշվում է հունարեն գամմա տառով։
Պատմությունից
«Ջերմային հզորություն» և «ջերմության քանակ» տերմիններն այնքան էլ լավ չեն նկարագրում դրանց էությունը։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ նրանք ուշքի են եկել ժամանակակից գիտկալորիականության տեսությունից, որը տարածված էր տասնութերորդ դարում։ Այս տեսության հետևորդները ջերմությունը համարում էին որպես անկշիռ նյութ, որը պարունակվում է մարմիններում։ Այս նյութը չի կարող ոչ ոչնչացվել, ոչ էլ ստեղծվել: Մարմինների սառեցումը և տաքացումը բացատրվում էր համապատասխանաբար կալորիականության նվազմամբ կամ ավելացմամբ։ Ժամանակի ընթացքում այս տեսությունը անհիմն է գտնվել: Նա չկարողացավ բացատրել, թե ինչու է մարմնի ներքին էներգիայի նույն փոփոխությունը ստացվում, երբ նրան փոխանցվում է տարբեր քանակությամբ ջերմություն, ինչպես նաև կախված է մարմնի կատարած աշխատանքից:
Տակ հատուկ ջերմային հզորություննյութերը հասկանում են ջերմության այն քանակությունը, որը պետք է ավելացվի կամ հանվի նյութի միավորից (1 կգ, 1 մ 3, 1 մոլ)՝ նրա ջերմաստիճանը մեկ աստիճանով փոխելու համար։
Կախված տվյալ նյութի միավորից՝ առանձնանում են հետևյալ հատուկ ջերմային հզորությունները.
Զանգվածային ջերմային հզորություն ՀԵՏ, վերաբերում է 1 կգ գազին, J/(kg∙K);
Մոլային ջերմային հզորություն μС, վերաբերում է 1 կմոլ գազին, J/(kmol∙K);
Ծավալային ջերմային հզորություն ՀԵՏ', վերաբերում է 1 մ 3 գազին, J/(m 3 ∙K):
Հատուկ ջերմային հզորությունները միմյանց հետ կապված են հարաբերությամբ.
Որտեղ υ n- գազի հատուկ ծավալը նորմալ պայմաններում (ն.ս.), մ 3 / կգ; µ - գազի մոլային զանգված, կգ/կմոլ.
Իդեալական գազի ջերմային հզորությունը կախված է ջերմության մատակարարման (կամ հեռացման) գործընթացի բնույթից, գազի ատոմականությունից և ջերմաստիճանից (իրական գազերի ջերմունակությունը նույնպես կախված է ճնշումից)։
Զանգվածի իզոբարային կապը Պ.-ի հետեւ isochoric CVջերմային հզորությունները սահմանվում են Մայերի հավասարմամբ.
C P - C V = R, (1.2)
Որտեղ R –գազի հաստատուն, J/(kg∙K).
Երբ իդեալական գազը տաքացվում է հաստատուն ծավալով փակ անոթում, ջերմությունը ծախսվում է միայն նրա մոլեկուլների շարժման էներգիան փոխելու վրա, իսկ մշտական ճնշմամբ տաքացնելիս՝ գազի ընդլայնման պատճառով, միաժամանակ աշխատանք է կատարվում արտաքին ուժերի դեմ։ .
Մոլային ջերմային հզորությունների համար Մայերի հավասարումն ունի հետևյալ ձևը.
μС р - μС v = μR, (1.3)
Որտեղ µR=8314J/(kmol∙K) – ունիվերսալ գազի հաստատուն:
Գազի իդեալական ծավալ V nնորմալ պայմանների հասցված, որոշվում է հետևյալ առնչությունից.
(1.4)
Որտեղ R n- ճնշում նորմալ պայմաններում, R n= 101325 Պա = 760 մմ Hg; Tn- ջերմաստիճանը նորմալ պայմաններում, Tn= 273,15 Կ; Պտ, Vt, Տ տ- գազի աշխատանքային ճնշումը, ծավալը և ջերմաստիճանը.
Իզոբարային և իզոխորային ջերմունակության հարաբերակցությունը նշվում է կև զանգիր ադիաբատիկ ինդեքս:
(1.5)
(1.2)-ից և հաշվի առնելով (1.5) մենք ստանում ենք.
Ճշգրիտ հաշվարկների համար միջին ջերմային հզորությունը որոշվում է բանաձևով.
(1.7)
Տարբեր սարքավորումների ջերմային հաշվարկներում հաճախ որոշվում է գազերի տաքացման կամ սառեցման համար պահանջվող ջերմության քանակը.
Q = C∙m∙(տ 2 - տ 1), (1.8)
Q = C′∙V n∙(տ 2 - տ 1), (1.9)
Որտեղ V n– գազի ծավալը ստանդարտ պայմաններում, մ3.
Q = µC∙ν∙(տ 2 - տ 1), (1.10)
Որտեղ ν – գազի քանակը, կմոլ.
Ջերմային հզորություն. Ջերմային հզորության օգտագործումը փակ համակարգերում գործընթացները նկարագրելու համար
Համաձայն (4.56) հավասարման՝ ջերմությունը կարող է որոշվել, եթե հայտնի է համակարգի S էնտրոպիայի փոփոխությունը։ Այնուամենայնիվ, այն փաստը, որ էնտրոպիան չի կարող ուղղակիորեն չափվել, որոշ բարդություններ է առաջացնում, հատկապես իզոխորիկ և իզոբարային գործընթացները նկարագրելիս: Ջերմության քանակությունը որոշելու անհրաժեշտություն կա փորձարարական չափված մեծության միջոցով:
Այս արժեքը կարող է լինել համակարգի ջերմային հզորությունը: Ջերմային հզորության ամենաընդհանուր սահմանումը բխում է թերմոդինամիկայի առաջին օրենքի արտահայտությունից (5.2), (5.3): Դրա հիման վրա C համակարգի ցանկացած հզորություն m տիպի աշխատանքի նկատմամբ որոշվում է հավասարմամբ
C m = dA m / dP m = P m d e g m / dP m, (5.42)
որտեղ C m-ը համակարգի հզորությունն է.
P m և g m-ը, համապատասխանաբար, m տիպի ընդհանրացված պոտենցիալն ու վիճակի կոորդինատն են:
C m արժեքը ցույց է տալիս, թե որքան աշխատանք պետք է կատարվի m տիպի տվյալ պայմաններում, որպեսզի փոխվի համակարգի mth ընդհանրացված ներուժը չափման միավորով:
Թերմոդինամիկայի մեջ որոշակի աշխատանքի հետ կապված համակարգի հզորության հայեցակարգը լայնորեն կիրառվում է միայն համակարգի և շրջակա միջավայրի միջև ջերմային փոխազդեցությունը նկարագրելիս:
Համակարգի հզորությունը ջերմության նկատմամբ կոչվում է ջերմային հզորություն և տրվում է հավասարությամբ
C = d e Q / dT = Td e S ջերմություն / dT: (5.43)
Այսպիսով, Ջերմային հզորությունը կարող է սահմանվել որպես ջերմության այն քանակությունը, որը պետք է փոխանցվի համակարգին՝ նրա ջերմաստիճանը մեկ Կելվինով փոխելու համար:
Ջերմային հզորությունը, ինչպես ներքին էներգիան և էնթալպիան, մեծ քանակություն է, որը համաչափ է նյութի քանակին:Գործնականում օգտագործվում է նյութի մեկ միավոր զանգվածի ջերմային հզորությունը. հատուկ ջերմային հզորությունև ջերմային հզորությունը նյութի մեկ մոլի համար, – մոլային ջերմային հզորություն. Հատուկ ջերմային հզորությունը SI-ում արտահայտվում է J/(kg K), իսկ մոլային հզորությունը J/(mol K):
Հատուկ և մոլային ջերմային հզորությունները կապված են հարաբերությամբ.
C մոլ = C-ն հաղթեց M-ին, (5.44)
որտեղ M-ը նյութի մոլեկուլային քաշն է:
Տարբերել իրական (դիֆերենցիալ) ջերմային հզորություն, որը որոշվում է (5.43) հավասարումից և ներկայացնում է ջերմության տարրական աճը ջերմաստիճանի անսահման փոքր փոփոխությամբ, և միջին ջերմային հզորություն,որը տվյալ գործընթացում ջերմության ընդհանուր քանակի և ընդհանուր ջերմաստիճանի փոփոխության հարաբերակցությունն է.
Q/DT. (5.45)
Իրական և միջին տեսակարար ջերմային հզորությունների միջև կապը հաստատվում է կապով
Մշտական ճնշման կամ ծավալի դեպքում ջերմությունը և, համապատասխանաբար, ջերմային հզորությունը ձեռք են բերում վիճակի ֆունկցիայի հատկություններ, այսինքն. դառնալ համակարգի բնութագրերը. Հենց այս ջերմային հզորություններն են՝ իզոբարային C P (հաստատուն ճնշման դեպքում) և իզոխորիկ C V (հաստատուն ծավալով), որոնք առավել լայնորեն կիրառվում են թերմոդինամիկայի մեջ։
Եթե համակարգը ջեռուցվում է հաստատուն ծավալով, ապա, համաձայն (5.27) արտահայտության, C V իզոխորիկ ջերմային հզորությունը գրվում է ձևով.
C V = . (5.48)
Եթե համակարգը տաքացվում է մշտական ճնշման տակ, ապա, համաձայն (5.32) հավասարման, С Р իզոբարային ջերմային հզորությունը հայտնվում է ձևով.
C P = . (5.49)
С Р-ի և С V-ի միջև կապը գտնելու համար անհրաժեշտ է տարբերակել արտահայտությունը (5.31) ջերմաստիճանի նկատմամբ։ Իդեալական գազի մեկ մոլի համար այս արտահայտությունը, հաշվի առնելով (5.18) հավասարումը, կարող է ներկայացվել որպես.
H = U + pV = U + RT: (5.50)
dH/dT = dU/dT + R, (5.51)
և իդեալական գազի մեկ մոլի իզոբարային և իզոխորային ջերմային հզորությունների տարբերությունը թվայինորեն հավասար է R-ի ունիվերսալ գազի հաստատունին.
C R - C V = R. (5.52)
Ջերմային հզորությունը մշտական ճնշման դեպքում միշտ ավելի մեծ է, քան մշտական ծավալի ջերմային հզորությունը, քանի որ մշտական ճնշման տակ նյութի տաքացումը ուղեկցվում է գազի ընդլայնման աշխատանքով:
Օգտագործելով իդեալական միատոմ գազի ներքին էներգիայի արտահայտությունը (5.21), մենք ստանում ենք նրա ջերմային հզորության արժեքը իդեալական միատոմ գազի մեկ մոլի համար.
C V = dU/dT = d(3/2 RT)dT = 3/2 R » 12,5 J/(mol K); (5.53)
C P = 3/2R + R = 5/2 R » 20,8 J/(մոլ Կ): (5.54)
Այսպիսով, մոնատոմիկի համար իդեալական գազեր C V և C p կախված չեն ջերմաստիճանից, քանի որ բոլորը մատակարարված են ջերմային էներգիածախսվում է միայն արագացման վրա առաջ շարժում. Պոլիատոմային մոլեկուլների համար, թարգմանական շարժման փոփոխության հետ մեկտեղ, կարող է տեղի ունենալ նաև պտտվող և թրթռումային ներմոլեկուլային շարժման փոփոխություն։ Դիատոմային մոլեկուլների համար սովորաբար հաշվի են առնվում լրացուցիչ պտտվող շարժումը, որի արդյունքում դրանց ջերմային հզորությունների թվային արժեքներն են.
C V = 5/2 R » 20,8 J / (մոլ K); (5.55)
C p = 5/2 R + R = 7/2 R » 29.1 J / (մոլ Կ): (5.56)
Ճանապարհին անդրադառնանք այլ նյութերի (բացառությամբ գազային) նյութերի ջերմունակությանը: ագրեգացման վիճակներ. Պինդ քիմիական միացությունների ջերմային հզորությունները գնահատելու համար հաճախ օգտագործվում է Նեյմանի և Կոպի հավելումների մոտավոր կանոնը, ըստ որի պինդ վիճակում քիմիական միացությունների մոլային ջերմունակությունը հավասար է տարրերի ատոմային ջերմային հզորությունների գումարին։ տրված միացություն. Այսպիսով, համալիրի ջերմային հզորությունը քիմիական միացությունՀաշվի առնելով Դուլոնգի և Փեթի կանոնը, այն կարելի է գնահատել հետևյալ կերպ.
C V = 25n J/(մոլ K), (5.57)
որտեղ n-ը միացությունների մոլեկուլների ատոմների թիվն է:
Հեղուկների ջերմային հզորությունները և պինդ նյութերհալման ջերմաստիճանի մոտ (բյուրեղացում) գրեթե հավասար են։ Նորմալ եռման կետի մոտ օրգանական հեղուկների մեծ մասն ունեն 1700 - 2100 Ջ/կգ Կ ջերմային հատուկ հզորություն։ Այս փուլային անցումային ջերմաստիճանների միջև ընկած ժամանակահատվածներում հեղուկի ջերմային հզորությունը կարող է զգալիորեն տարբերվել (կախված ջերմաստիճանից): Ընդհանուր առմամբ, պինդ մարմինների ջերմային հզորության կախվածությունը 0 – 290 Կ միջակայքում գտնվող ջերմաստիճանից շատ դեպքերում լավ է փոխանցվում տարածաշրջանի կիսաէմպիրիկ Դեբի հավասարման միջոցով (բյուրեղային ցանցի համար): ցածր ջերմաստիճաններ
C P » C V = eT 3, (5.58)
որում համաչափության գործակիցը (e) կախված է նյութի բնույթից (էմպիրիկ հաստատուն)։
Գազերի, հեղուկների և պինդ մարմինների ջերմային հզորության կախվածությունը սովորական և բարձր ջերմաստիճաններԸնդունված է այն արտահայտել՝ օգտագործելով էմպիրիկ հավասարումներ ուժային շարքերի տեսքով.
C P = a + bT + cT 2 (5.59)
C P = a + bT + c"T -2, (5.60)
որտեղ a, b, c և c» ջերմաստիճանի էմպիրիկ գործակիցներն են:
Վերադառնալով ջերմային հզորության մեթոդի օգտագործմամբ փակ համակարգերում պրոցեսների նկարագրությանը, եկեք գրենք 5.1 պարագրաֆում տրված որոշ հավասարումներ մի փոքր այլ ձևով:
Իզոխորիկ գործընթաց. Արտահայտելով ներքին էներգիան (5.27) ջերմունակությամբ՝ ստանում ենք
dU V = dQ V = U 2 – U 1 = C V dT = C V dT . (5.61)
Հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ իդեալական գազի ջերմունակությունը կախված չէ ջերմաստիճանից, հավասարումը (5.61) կարելի է գրել հետևյալ կերպ.
DU V = Q V = U 2 - U 1 = C V DT: (5.62)
Իրական մոնո- և բազմատոմ գազերի համար ինտեգրալի (5.61) արժեքը հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է իմանալ ֆունկցիոնալ կախվածության հատուկ ձևը C V = f(T) տեսակի (5.59) կամ (5.60):
Իզոբարային գործընթաց.Նյութի գազային վիճակի համար թերմոդինամիկայի առաջին օրենքը (5.29) այս գործընթացի համար, հաշվի առնելով ընդլայնման աշխատանքը (5.35) և օգտագործելով ջերմունակության մեթոդը, գրվում է հետևյալ կերպ.
Q P = C V DT + RDT = C P DT = DH (5.63)
Q Р = DH Р = H 2 – H 1 = C Р dT. (5.64)
Եթե համակարգը իդեալական գազ է, և С Р ջերմունակությունը կախված չէ ջերմաստիճանից, ապա հարաբերությունը (5.64) դառնում է (5.63): Իրական գազը նկարագրող (5.64) հավասարումը լուծելու համար անհրաժեշտ է իմանալ C p = f(T) կախվածության հատուկ ձևը:
Իզոթերմային գործընթաց.Իդեալական գազի ներքին էներգիայի փոփոխություն մշտական ջերմաստիճանում տեղի ունեցող գործընթացում
dU T = C V dT = 0. (5.65)
Ադիաբատիկ գործընթաց.Քանի որ dU = C V dT, ապա իդեալական գազի մեկ մոլի համար ներքին էներգիայի փոփոխությունը և կատարված աշխատանքը համապատասխանաբար հավասար են.
DU = C V dT = C V (T 2 - T 1); (5.66)
A մորթյա = -DU = C V (T 1 - T 2): (5.67)
Տարբեր թերմոդինամիկական գործընթացներ բնութագրող հավասարումների վերլուծություն՝ 1) p = const; 2) V = const; 3) T = const և 4) dQ = 0 ցույց է տալիս, որ դրանք բոլորը կարող են ներկայացվել ընդհանուր հավասարմամբ.
pV n = կոնստ. (5.68)
Այս հավասարման մեջ «n» ցուցիչը կարող է արժեքներ վերցնել 0-ից մինչև ¥ տարբեր գործընթացների համար.
1. isobaric (n = 0);
2. իզոթերմային (n = 1);
3. isochoric (n = ¥);
4. ադիաբատիկ (n = g; որտեղ g = C P / C V – ադիաբատիկ գործակից):
Ստացված հարաբերությունները վավեր են իդեալական գազի համար և ներկայացնում են նրա վիճակի հավասարման հետևանքը, իսկ դիտարկվող գործընթացները իրական գործընթացների որոշակի և սահմանափակող դրսևորումներ են: Իրական գործընթացները, որպես կանոն, միջանկյալ են, տեղի են ունենում «n» կամայական արժեքներով և կոչվում են պոլիտրոպիկ գործընթացներ:
Եթե դիտարկված թերմոդինամիկական գործընթացներում արտադրված իդեալական գազի ընդլայնման աշխատանքը համեմատենք V 1-ից V 2 ծավալի փոփոխության հետ, ապա, ինչպես երևում է Նկ. 5.2, ընդլայնման ամենամեծ աշխատանքը կատարվում է իզոբարային գործընթացում, ավելի քիչ՝ իզոթերմային գործընթացում և նույնիսկ ավելի քիչ՝ ադիաբատիկ գործընթացում։ Համար isochoric գործընթացաշխատանքը զրոյական է:
Բրինձ. 5.2. P = f (V) – կախվածություն տարբեր թերմոդինամիկական պրոցեսներից (ստվերավորված տարածքները բնութագրում են ընդլայնման աշխատանքը համապատասխան գործընթացում)
Դիտարկվում են օդի հիմնական ֆիզիկական հատկությունները՝ օդի խտությունը, նրա դինամիկ և կինեմատիկական մածուցիկությունը, հատուկ ջերմային հզորությունը, ջերմային հաղորդունակությունը, ջերմային դիֆուզիոն, Պրանդտլի թիվը և էնտրոպիան: Օդի հատկությունները տրված են աղյուսակներում՝ կախված նորմալ մթնոլորտային ճնշման ջերմաստիճանից:
Օդի խտությունը՝ կախված ջերմաստիճանից
Ներկայացված է չոր օդի խտության արժեքների մանրամասն աղյուսակ տարբեր ջերմաստիճաններում և նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում: Որքա՞ն է օդի խտությունը: Օդի խտությունը կարելի է որոշել վերլուծական եղանակով՝ նրա զանգվածը բաժանելով զբաղեցրած ծավալի վրա։տվյալ պայմաններում (ճնշում, ջերմաստիճան և խոնավություն): Դուք կարող եք նաև հաշվարկել դրա խտությունը՝ օգտագործելով վիճակի իդեալական գազի հավասարման բանաձևը։ Դա անելու համար անհրաժեշտ է իմանալ օդի բացարձակ ճնշումը և ջերմաստիճանը, ինչպես նաև դրա գազի հաստատունը և մոլային ծավալը: Այս հավասարումը թույլ է տալիս հաշվարկել օդի չոր խտությունը:
Գործնականում, պարզել, թե որքան է օդի խտությունը տարբեր ջերմաստիճաններում, հարմար է օգտագործել պատրաստի սեղաններ։ Օրինակ՝ ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս մթնոլորտային օդի խտությունը՝ կախված դրա ջերմաստիճանից: Աղյուսակում օդի խտությունը արտահայտված է կիլոգրամներով մեկ խորանարդ մետրի համար և տրվում է մինուս 50-ից մինչև 1200 աստիճան Ցելսիուս ջերմաստիճանի միջակայքում նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում (101325 Պա):
t, °С | ρ, կգ/մ 3 | t, °С | ρ, կգ/մ 3 | t, °С | ρ, կգ/մ 3 | t, °С | ρ, կգ/մ 3 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
-50 | 1,584 | 20 | 1,205 | 150 | 0,835 | 600 | 0,404 |
-45 | 1,549 | 30 | 1,165 | 160 | 0,815 | 650 | 0,383 |
-40 | 1,515 | 40 | 1,128 | 170 | 0,797 | 700 | 0,362 |
-35 | 1,484 | 50 | 1,093 | 180 | 0,779 | 750 | 0,346 |
-30 | 1,453 | 60 | 1,06 | 190 | 0,763 | 800 | 0,329 |
-25 | 1,424 | 70 | 1,029 | 200 | 0,746 | 850 | 0,315 |
-20 | 1,395 | 80 | 1 | 250 | 0,674 | 900 | 0,301 |
-15 | 1,369 | 90 | 0,972 | 300 | 0,615 | 950 | 0,289 |
-10 | 1,342 | 100 | 0,946 | 350 | 0,566 | 1000 | 0,277 |
-5 | 1,318 | 110 | 0,922 | 400 | 0,524 | 1050 | 0,267 |
0 | 1,293 | 120 | 0,898 | 450 | 0,49 | 1100 | 0,257 |
10 | 1,247 | 130 | 0,876 | 500 | 0,456 | 1150 | 0,248 |
15 | 1,226 | 140 | 0,854 | 550 | 0,43 | 1200 | 0,239 |
25°C-ում օդն ունի 1,185 կգ/մ3 խտություն։Երբ ջեռուցվում է, օդի խտությունը նվազում է - օդը ընդլայնվում է (նրա հատուկ ծավալը մեծանում է): Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, օրինակ՝ մինչև 1200°C, ձեռք է բերվում օդի շատ ցածր խտություն՝ հավասար 0,239 կգ/մ 3, ինչը 5 անգամ պակաս է սենյակային ջերմաստիճանում իր արժեքից: Ընդհանուր առմամբ, ջեռուցման ընթացքում կրճատումը թույլ է տալիս այնպիսի գործընթաց, ինչպիսին է բնական կոնվեկցիան, և օգտագործվում է, օրինակ, ավիացիոն ոլորտում:
Եթե համեմատենք օդի խտությունը համեմատած -ի հետ, ապա օդը երեք կարգով ավելի թեթև է` 4°C ջերմաստիճանի դեպքում, ջրի խտությունը 1000 կգ/մ3 է, իսկ օդի խտությունը՝ 1,27 կգ/մ3։ Անհրաժեշտ է նաև նշել օդի խտության արժեքը նորմալ պայմաններում: Գազերի համար նորմալ պայմաններ են համարվում այն պայմանները, երբ դրանց ջերմաստիճանը 0°C է, իսկ ճնշումը հավասար է նորմալ մթնոլորտային ճնշմանը։ Այսպիսով, ըստ աղյուսակի. օդի խտությունը նորմալ պայմաններում (NL-ում) 1,293 կգ/մ 3 է.
Օդի դինամիկ և կինեմատիկական մածուցիկությունը տարբեր ջերմաստիճաններում
Ջերմային հաշվարկներ կատարելիս անհրաժեշտ է իմանալ օդի մածուցիկության արժեքը (մածուցիկության գործակից) տարբեր ջերմաստիճաններում։ Այս արժեքը պահանջվում է Ռեյնոլդսի, Գրաշոֆի և Ռեյլի թվերը հաշվարկելու համար, որոնց արժեքները որոշում են այս գազի հոսքի ռեժիմը: Աղյուսակը ցույց է տալիս դինամիկ գործակիցների արժեքները μ և կինեմատիկական ν օդի մածուցիկությունը ջերմաստիճանի միջակայքում -50-ից մինչև 1200 °C մթնոլորտային ճնշման դեպքում:
Օդի մածուցիկության գործակիցը զգալիորեն մեծանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ:Օրինակ, օդի կինեմատիկական մածուցիկությունը հավասար է 15,06 10 -6 մ 2 / վրկ 20 ° C ջերմաստիճանի դեպքում, իսկ 1200 ° C ջերմաստիճանի բարձրացման դեպքում օդի մածուցիկությունը հավասար է 233,7 10 -6 մ: 2/վ, այսինքն՝ ավելանում է 15,5 անգամ։ Օդի դինամիկ մածուցիկությունը 20°C ջերմաստիճանում 18,1·10 -6 Պա·վ է։
Երբ օդը տաքացվում է, մեծանում են ինչպես կինեմատիկական, այնպես էլ դինամիկ մածուցիկության արժեքները: Այս երկու մեծությունները միմյանց հետ կապված են օդի խտության միջոցով, որի արժեքը նվազում է, երբ այս գազը տաքացվում է։ Օդի (ինչպես նաև այլ գազերի) կինեմատիկական և դինամիկ մածուցիկության բարձրացումը, երբ տաքացվում է, կապված է օդի մոլեկուլների ավելի ինտենսիվ թրթռման հետ իրենց հավասարակշռության վիճակի շուրջ (ըստ MKT):
t, °С | μ·10 6 , Պա·ս | ν·10 6, մ 2 / վրկ | t, °С | μ·10 6 , Պա·ս | ν·10 6, մ 2 / վրկ | t, °С | μ·10 6 , Պա·ս | ν·10 6, մ 2 / վրկ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
-50 | 14,6 | 9,23 | 70 | 20,6 | 20,02 | 350 | 31,4 | 55,46 |
-45 | 14,9 | 9,64 | 80 | 21,1 | 21,09 | 400 | 33 | 63,09 |
-40 | 15,2 | 10,04 | 90 | 21,5 | 22,1 | 450 | 34,6 | 69,28 |
-35 | 15,5 | 10,42 | 100 | 21,9 | 23,13 | 500 | 36,2 | 79,38 |
-30 | 15,7 | 10,8 | 110 | 22,4 | 24,3 | 550 | 37,7 | 88,14 |
-25 | 16 | 11,21 | 120 | 22,8 | 25,45 | 600 | 39,1 | 96,89 |
-20 | 16,2 | 11,61 | 130 | 23,3 | 26,63 | 650 | 40,5 | 106,15 |
-15 | 16,5 | 12,02 | 140 | 23,7 | 27,8 | 700 | 41,8 | 115,4 |
-10 | 16,7 | 12,43 | 150 | 24,1 | 28,95 | 750 | 43,1 | 125,1 |
-5 | 17 | 12,86 | 160 | 24,5 | 30,09 | 800 | 44,3 | 134,8 |
0 | 17,2 | 13,28 | 170 | 24,9 | 31,29 | 850 | 45,5 | 145 |
10 | 17,6 | 14,16 | 180 | 25,3 | 32,49 | 900 | 46,7 | 155,1 |
15 | 17,9 | 14,61 | 190 | 25,7 | 33,67 | 950 | 47,9 | 166,1 |
20 | 18,1 | 15,06 | 200 | 26 | 34,85 | 1000 | 49 | 177,1 |
30 | 18,6 | 16 | 225 | 26,7 | 37,73 | 1050 | 50,1 | 188,2 |
40 | 19,1 | 16,96 | 250 | 27,4 | 40,61 | 1100 | 51,2 | 199,3 |
50 | 19,6 | 17,95 | 300 | 29,7 | 48,33 | 1150 | 52,4 | 216,5 |
60 | 20,1 | 18,97 | 325 | 30,6 | 51,9 | 1200 | 53,5 | 233,7 |
Նշում. Զգույշ եղեք. Օդի մածուցիկությունը տրվում է 10 6 հզորությամբ:
Օդի տեսակարար ջերմային հզորությունը -50-ից մինչև 1200°C ջերմաստիճանում
Ներկայացված է տարբեր ջերմաստիճաններում օդի հատուկ ջերմային հզորության աղյուսակ: Աղյուսակում ջերմային հզորությունը տրված է մշտական ճնշման դեպքում (օդի իզոբարային ջերմային հզորություն) մինուս 50-ից մինչև 1200°C ջերմաստիճանի միջակայքում չոր վիճակում օդի համար: Որքա՞ն է օդի հատուկ ջերմային հզորությունը: Հատուկ ջերմային հզորությունը որոշում է ջերմության քանակությունը, որը պետք է մատակարարվի մեկ կիլոգրամ օդին մշտական ճնշման տակ, որպեսզի ջերմաստիճանը բարձրանա 1 աստիճանով: Օրինակ, 20°C-ում 1 կգ այս գազը 1°C-ով իզոբարային գործընթացում տաքացնելու համար պահանջվում է 1005 Ջ ջերմություն։
Օդի հատուկ ջերմային հզորությունը մեծանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ:Այնուամենայնիվ, օդի զանգվածային ջերմային հզորության կախվածությունը ջերմաստիճանից գծային չէ: -50-ից մինչև 120°C միջակայքում դրա արժեքը գործնականում չի փոխվում. այս պայմաններում օդի միջին ջերմային հզորությունը կազմում է 1010 Ջ/(կգ աստիճան): Ըստ աղյուսակի՝ երևում է, որ ջերմաստիճանը սկսում է զգալի ազդեցություն ունենալ 130°C արժեքից։ Այնուամենայնիվ, օդի ջերմաստիճանը շատ ավելի քիչ է ազդում նրա հատուկ ջերմային հզորության վրա, քան մածուցիկությունը: Այսպիսով, երբ տաքացվում է 0-ից մինչև 1200°C, օդի ջերմունակությունն ավելանում է ընդամենը 1,2 անգամ՝ 1005-ից մինչև 1210 Ջ/(կգ աստիճան):
Հարկ է նշել, որ խոնավ օդի ջերմունակությունն ավելի բարձր է, քան չոր օդինը։ Եթե համեմատենք օդը, ապա ակնհայտ է, որ ջուրն ավելի մեծ արժեք ունի, և օդում ջրի պարունակությունը հանգեցնում է տեսակարար ջերմունակության բարձրացման:
t, °С | C p, J/(կգ աստիճան) | t, °С | C p, J/(կգ աստիճան) | t, °С | C p, J/(կգ աստիճան) | t, °С | C p, J/(կգ աստիճան) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
-50 | 1013 | 20 | 1005 | 150 | 1015 | 600 | 1114 |
-45 | 1013 | 30 | 1005 | 160 | 1017 | 650 | 1125 |
-40 | 1013 | 40 | 1005 | 170 | 1020 | 700 | 1135 |
-35 | 1013 | 50 | 1005 | 180 | 1022 | 750 | 1146 |
-30 | 1013 | 60 | 1005 | 190 | 1024 | 800 | 1156 |
-25 | 1011 | 70 | 1009 | 200 | 1026 | 850 | 1164 |
-20 | 1009 | 80 | 1009 | 250 | 1037 | 900 | 1172 |
-15 | 1009 | 90 | 1009 | 300 | 1047 | 950 | 1179 |
-10 | 1009 | 100 | 1009 | 350 | 1058 | 1000 | 1185 |
-5 | 1007 | 110 | 1009 | 400 | 1068 | 1050 | 1191 |
0 | 1005 | 120 | 1009 | 450 | 1081 | 1100 | 1197 |
10 | 1005 | 130 | 1011 | 500 | 1093 | 1150 | 1204 |
15 | 1005 | 140 | 1013 | 550 | 1104 | 1200 | 1210 |
Ջերմային հաղորդունակություն, ջերմային դիֆուզիոն, օդի Prandtl թիվը
Աղյուսակում ներկայացված են մթնոլորտային օդի այնպիսի ֆիզիկական հատկություններ, ինչպիսիք են ջերմային հաղորդունակությունը, ջերմային դիֆուզիոն և դրա Prandtl թիվը՝ կախված ջերմաստիճանից: Չոր օդի համար օդի ջերմաֆիզիկական հատկությունները տրվում են -50-ից մինչև 1200°C: Ըստ աղյուսակի՝ երևում է, որ օդի նշված հատկությունները զգալիորեն կախված են ջերմաստիճանից, և այդ գազի դիտարկվող հատկությունների ջերմաստիճանային կախվածությունը տարբեր է։
Տրանսպորտային էներգիա (սառը տրանսպորտ) Օդի խոնավությունը. Օդի ջերմային հզորություն և էնթալպիաՕդի խոնավությունը. Օդի ջերմային հզորություն և էնթալպիա
Մթնոլորտային օդը չոր օդի և ջրի գոլորշու խառնուրդ է (0,2%-ից մինչև 2,6%)։ Այսպիսով, օդը գրեթե միշտ կարելի է համարել խոնավ։
Չոր օդի և ջրի գոլորշու մեխանիկական խառնուրդը կոչվում է խոնավ օդըկամ օդ-գոլորշու խառնուրդ: Օդի մեջ գոլորշիների խոնավության առավելագույն հնարավոր պարունակությունը m p.n.կախված է ջերմաստիճանից տև ճնշում Պխառնուրդներ. Երբ փոխվում է տԵվ ՊՕդը սկզբում չհագեցածից կարող է անցնել ջրային գոլորշիներով հագեցվածության վիճակի, այնուհետև ավելորդ խոնավությունը կսկսի նստել գազի ծավալում և ընդգրկող մակերեսների վրա՝ մառախուղի, սառնամանիքի կամ ձյան տեսքով:
Խոնավ օդի վիճակը բնութագրող հիմնական պարամետրերն են՝ ջերմաստիճանը, ճնշումը, տեսակարար ծավալը, խոնավության պարունակությունը, բացարձակ և հարաբերական խոնավությունը, մոլեկուլային քաշը, գազի հաստատունը, ջերմունակությունը և էթալպիան։
Գազային խառնուրդների Դալթոնի օրենքի համաձայն խոնավ օդի ընդհանուր ճնշումը (P)չոր օդի P c և ջրային գոլորշու P p մասնակի ճնշումների գումարն է՝ P = P c + P p.
Նմանապես, խոնավ օդի V ծավալը և m զանգվածը կորոշվեն հարաբերություններով.
V = V c + V p, m = m c + m p.
ԽտությունԵվ խոնավ օդի հատուկ ծավալ (v)սահմանված:
Խոնավ օդի մոլեկուլային քաշը.
որտեղ B-ն բարոմետրիկ ճնշումն է:
Քանի որ չորացման ընթացքում օդի խոնավությունը շարունակաբար աճում է, իսկ գոլորշի-օդ խառնուրդում չոր օդի քանակը մնում է անփոփոխ, չորացման գործընթացը գնահատվում է նրանով, թե ինչպես է փոխվում ջրի գոլորշու քանակը 1 կգ չոր օդի համար, և բոլոր ցուցանիշները: գոլորշու-օդ խառնուրդը (ջերմային հզորություն, խոնավության պարունակություն, էթալպիա և այլն) վերաբերում է խոնավ օդում տեղակայված 1 կգ չոր օդին:
d = m p / m c, g / կգ, կամ, X = m p / m c.
Օդի բացարձակ խոնավություն- գոլորշու զանգված 1 մ 3 խոնավ օդում: Այս արժեքը թվայինորեն հավասար է .
Հարաբերական խոնավություն -տվյալ պայմաններում չհագեցած օդի բացարձակ խոնավության հարաբերակցությունն է հագեցած օդի բացարձակ խոնավությանը.
այստեղ, բայց ավելի հաճախ հարաբերական խոնավությունը նշվում է որպես տոկոս:
Խոնավ օդի խտության համար գործում է հետևյալ կապը.
Հատուկ ջերմությունխոնավ օդ:
c = c c + c p ×d/1000 = c c + c p ×X, kJ/(kg× °C),
որտեղ c c-ն չոր օդի հատուկ ջերմային հզորությունն է, c c = 1.0;
c p - գոլորշու հատուկ ջերմային հզորություն; n = 1,8-ով:
Չոր օդի ջերմային հզորությունը մշտական ճնշման և փոքր ջերմաստիճանի միջակայքերում (մինչև 100 o C) մոտավոր հաշվարկների համար կարելի է համարել հաստատուն՝ հավասար 1,0048 կՋ/(կգ × °C): Գերտաքացվող գոլորշու համար միջին իզոբարային ջերմային հզորությունը մթնոլորտային ճնշման և գերտաքացման ցածր աստիճանի դեպքում նույնպես կարելի է ընդունել որպես հաստատուն և հավասար 1,96 կՋ/(կգ×Կ):
Խոնավ օդի էնթալպիա (i):- սա նրա հիմնական պարամետրերից մեկն է, որը լայնորեն օգտագործվում է չորացման կայանքների հաշվարկներում, հիմնականում որոշելու համար չորացրած նյութերից խոնավության գոլորշիացման վրա ծախսվող ջերմությունը: Խոնավ օդի էթալպիան կոչվում է գոլորշու-օդ խառնուրդի մեկ կիլոգրամ չոր օդը և որոշվում է որպես չոր օդի և ջրի գոլորշու էթալպիաների գումար, այսինքն.
i = i c + i p ×Х, կՋ/կգ.
Խառնուրդների էթալպիան հաշվարկելիս յուրաքանչյուր բաղադրիչի էթալպիաների մեկնարկային կետը պետք է լինի նույնը: Խոնավ օդի հաշվարկների համար կարելի է ենթադրել, որ ջրի էթալպիան 0 o C-ում զրոյական է, ապա չոր օդի էնթալպիան հաշվում ենք նաև 0 o C-ից, այսինքն՝ i in = c *t = 1,0048t-ով։
Լաբորատոր աշխատանք թիվ 1
Զանգվածի իզոբարի սահմանումը
օդի ջերմային հզորությունը
Ջերմային հզորությունը այն ջերմությունն է, որը պետք է ավելացվի նյութի միավոր քանակին, որպեսզի այն տաքացվի 1 Կ-ով: Նյութի միավոր քանակությունը կարելի է չափել կիլոգրամներով, խորանարդ մետրերով նորմալ ֆիզիկական պայմաններում և կիլոմոլներով: Գազի կիլոմոլը գազի զանգվածն է կիլոգրամներով, որը թվայինորեն հավասար է դրան մոլեկուլային քաշը. Այսպիսով, կան երեք տեսակի ջերմային հզորություններ՝ զանգվածային c, J/(kg⋅K); ծավալային s′, J/(m3⋅K) և մոլային, J/(kmol⋅K): Քանի որ գազի կիլոմոլի զանգվածը μ անգամ ավելի մեծ է, քան մեկ կիլոգրամը, մոլային ջերմային հզորության առանձին նշում չի ներկայացվում: Ջերմային հզորությունների միջև հարաբերությունները.
որտեղ = 22,4 մ3/կմոլ նորմալ ֆիզիկական պայմաններում իդեալական գազի կիլոմոլի ծավալն է. – գազի խտությունը նորմալ ֆիզիկական պայմաններում, կգ/մ3:
Գազի իրական ջերմային հզորությունը ջերմության ածանցյալն է ջերմաստիճանի նկատմամբ.
Գազին մատակարարվող ջերմությունը կախված է թերմոդինամիկական գործընթացից: Այն կարող է որոշվել իզոխորիկ և իզոբարային պրոցեսների թերմոդինամիկայի առաջին օրենքով.
Ահա ջերմությունը, որը մատակարարվում է 1 կգ գազի իզոբարային գործընթացում. - գազի ներքին էներգիայի փոփոխություն. - գազերի աշխատանքը արտաքին ուժերի դեմ.
Ըստ էության, բանաձևը (4) ձևակերպում է թերմոդինամիկայի 1-ին օրենքը, որից հետևում է Մայերի հավասարումը.
Եթե դնենք = 1 Կ, ապա, այսինքն ֆիզիկական իմաստգազի հաստատունը 1 կգ գազի իզոբար գործընթացում կատարվող աշխատանքն է, երբ նրա ջերմաստիճանը փոխվում է 1 Կ-ով։
Մայերի հավասարումը 1 կիլոմոլ գազի համար ունի ձև
որտեղ = 8314 J/(kmol⋅K) գազի համընդհանուր հաստատունն է:
Ի հավելումն Մայերի հավասարման, գազերի իզոբարային և իզոխորային զանգվածային ջերմային հզորությունները միմյանց հետ կապված են k ադիաբատիկ ցուցիչի միջոցով (Աղյուսակ 1).
Աղյուսակ 1.1
Իդեալական գազերի ադիաբատիկ ցուցիչների արժեքները
Գազերի ատոմականությունը | |
Միատոմ գազեր | |
Դիատոմային գազեր | |
Եռա և բազմատոմ գազեր |
ԱՇԽԱՏԱՆՔԻ ՆՊԱՏԱԿԸ
Թերմոդինամիկայի հիմնական օրենքների վերաբերյալ տեսական գիտելիքների համախմբում: Էներգետիկ հաշվեկշռի հիման վրա օդի ջերմային հզորության որոշման մեթոդի գործնական մշակում։
Օդի տեսակարար զանգվածային ջերմունակության փորձարարական որոշում և ստացված արդյունքի համեմատություն հղման արժեքի հետ։
1.1. Լաբորատոր կազմավորման նկարագրությունը
Տեղադրումը (նկ. 1.1) բաղկացած է փողային խողովակից 1 ներքին տրամագծով d =
= 0.022 մ, որի վերջում տեղադրված է ջերմամեկուսացումով էլեկտրական տաքացուցիչ 10. Խողովակի ներսում շարժվում է օդի հոսք, որը մատակարարվում է 3. Օդի հոսքը կարելի է կարգավորել օդափոխիչի արագությունը փոխելով։ Խողովակ 1-ը պարունակում է ամբողջական ճնշման խողովակ 4 և ավելորդ ստատիկ ճնշում 5, որոնք միացված են 6 և 7 ճնշաչափերին: Բացի այդ, խողովակ 1-ում տեղադրված է ջերմակույտ 8, որը կարող է շարժվել խաչմերուկի երկայնքով միաժամանակ ամբողջական ճնշման խողովակի հետ: Ջերմազույգի էմֆ-ի մեծությունը որոշվում է 9-րդ պոտենցիոմետրով: Խողովակով շարժվող օդի տաքացումը կարգավորվում է լաբորատոր ավտոտրանսֆորմատոր 12-ի միջոցով՝ փոխելով ջեռուցիչի հզորությունը, որը որոշվում է ամպաչափ 14-ի և վոլտմետրի ցուցումներով: Ջեռուցիչի ելքի օդի ջերմաստիճանը որոշվում է 15 ջերմաչափով:
1.2. ՓՈՐՁԱՐԱՐԱԿԱՆ ԿԱՐԳ
Ջեռուցիչի ջերմային հոսքը, W:
որտեղ ես – ընթացիկ, A; U – լարում, V; = 0,96; =
= 0.94 - ջերմության կորստի գործակից:
Նկ.1.1. Փորձարարական տեղադրման դիագրամ.
1 - խողովակ; 2 - շփոթեցնող; 3 - երկրպագու; 4 – դինամիկ ճնշումը չափելու խողովակ;
5 - խողովակ; 6, 7 - դիֆերենցիալ ճնշման չափիչներ; 8 – ջերմազույգ; 9 - պոտենցիոմետր; 10 - մեկուսացում;
11 – էլեկտրական վառարան; 12 – լաբորատոր ավտոտրանսֆորմատոր; 13 - վոլտմետր;
14 – ամպերմետր; 15 - ջերմաչափ
Օդի կողմից կլանված ջերմային հոսք, W:
որտեղ m – զանգվածային օդի հոսք, կգ/վ; – օդի փորձարարական, զանգվածային իզոբարային ջերմունակությունը, J/(kg K); – օդի ջերմաստիճանը ջեռուցման հատվածից ելքի և դրա մուտքի մոտ, °C.
Օդի զանգվածային հոսք, կգ/վ.
. (1.10)
Ահա խողովակի օդի միջին արագությունը, մ/վ; դ - խողովակի ներքին տրամագիծը, մ; – օդի խտությունը ջերմաստիճանում, որը հայտնաբերվում է կգ/մ3 բանաձևով.
, (1.11)
որտեղ = 1,293 կգ/մ3 – օդի խտությունը նորմալ ֆիզիկական պայմաններում; B - ճնշում, մմ: Հգ փող; - խողովակի մեջ ստատիկ օդի ավելցուկային ճնշում, մմ: ջուր Արվեստ.
Օդի արագությունները որոշվում են դինամիկ ճնշմամբ չորս հավասար հատվածներում, մ/վ.
որտեղ է դինամիկ ճնշումը, մմ: ջուր Արվեստ. (կգֆ / մ2); g = 9,81 մ/վ2 – ազատ անկման արագացում:
Օդի միջին արագությունը խողովակի խաչմերուկում, մ/վ.
Օդի միջին իզոբարային զանգվածային ջերմային հզորությունը որոշվում է բանաձևով (1.9), որի մեջ ջերմային հոսքը փոխարինվում է (1.8) հավասարումից: Օդի միջին ջերմաստիճանում օդի ջերմային հզորության ճշգրիտ արժեքը հայտնաբերվում է միջին ջերմային հզորությունների աղյուսակից կամ J/(kg⋅K) էմպիրիկ բանաձևից.
. (1.14)
Փորձի հարաբերական սխալ, %:
. (1.15)
1.3. Փորձի անցկացում և մշակում
չափման արդյունքները
Փորձն իրականացվում է հետևյալ հաջորդականությամբ.
1. Լաբորատոր ստենդը միացված է և ստացիոնար ռեժիմ հաստատելուց հետո կատարվում են հետևյալ ցուցումները.
Դինամիկ օդային ճնշում խողովակների հավասար հատվածների չորս կետերում.
Խողովակի մեջ չափազանց ստատիկ օդի ճնշում;
Ընթացիկ I, A և լարման U, V;
Մուտքի օդի ջերմաստիճանը, °C (թերմոզույգ 8);
Ելքի ջերմաստիճանը, °C (ջերմաչափ 15);
Բարոմետրիկ ճնշում B, մմ. Հգ Արվեստ.
Փորձը կրկնվում է հաջորդ ռեժիմի համար: Չափումների արդյունքները մուտքագրված են Աղյուսակ 1.2-ում: Հաշվարկները կատարվում են աղյուսակում: 1.3.
Աղյուսակ 1.2
Չափման աղյուսակ
Քանակի անվանումը | |||
Օդի մուտքի ջերմաստիճան, °C | |||
Ելքային օդի ջերմաստիճանը, °C |
|||
Օդի դինամիկ ճնշում, մմ: ջուր Արվեստ. | |||
Չափազանց ստատիկ օդի ճնշում, մմ: ջուր Արվեստ. |
|||
Բարոմետրիկ ճնշում B, մմ: Հգ Արվեստ. |
|||
Լարման U, V |
Աղյուսակ 1.3
Հաշվարկային աղյուսակ
Քանակների անվանումը |
|
|||
Դինամիկ ճնշում, N/m2 | ||||
Մուտքի հոսքի միջին ջերմաստիճանը, °C |
- հետ շփման մեջ 0
- Google+ 0
- լավ 0
- Ֆեյսբուք 0