Federazione Russa Protocollo dello standard statale dell'URSS
GSSSD 8-79 Aria liquida e gassosa. Densità, entalpia, entropia e capacità termica isobarica a temperature 70-1500 K e pressioni 0,1-100 MPa
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SERVIZIO STATO DEI DATI DI RIFERIMENTO STANDARD
Tabelle dati di riferimento standard
L'ARIA E' LIQUIDA E GASATA. DENSITÀ, ENTALPIA, ENTROPIA E CAPACITÀ TERMICA ISOBARICA A TEMPERATURE 70-1500 K E PRESSIONI 0,1-100 MPa
Tabelle dei dati di riferimento standard
Aria liquida e gassosa Densità, entalpia, entropia e capacità termica isobarica a temperature da 70 a 1500 K e pressioni da 0,1 a 100 MPa
SVILUPPATO dall'Istituto di ricerca scientifica di tutti i sindacati per il servizio metrologico, Istituto degli ingegneri di Odessa marina, Istituto per l'Energia dell'Ordine Lenin di Mosca
RACCOMANDATO PER L'APPROVAZIONE da parte del Comitato nazionale sovietico per la raccolta e la valutazione dei dati numerici nel campo della scienza e della tecnologia del Presidium dell'Accademia delle scienze dell'URSS; Centro di ricerca scientifica di tutta l'Unione Servizio civile dati di riferimento standard
APPROVATO commissione di esperti GSSSD composto da:
Dottorato di ricerca tecnologia. Scienze N.E. Gnezdilova, dottore in ingegneria. Scienze I.F. Golubeva, dottore in chimica. Scienze L.V. Gurvich, dottore in ingegneria. Scienze B.A. Rabinovich, dottore in ingegneria. Scienze A.M. Sirota
PREPARATO PER L'APPROVAZIONE da parte del Centro di ricerca scientifica dell'Unione del Servizio statale dei dati di riferimento standard
L'uso di dati di riferimento standard è obbligatorio in tutti i settori dell'economia nazionale
Queste tabelle contengono i valori più pratici di densità, entalpia, entropia e capacità termica isobarica dell'aria liquida e gassosa.
Il calcolo delle tabelle si basa sui seguenti principi:
1. Un'equazione di stato che mostra con elevata precisione dati sperimentali affidabili sulla dipendenza da , , può fornire un calcolo affidabile delle proprietà caloriche e acustiche utilizzando relazioni termodinamiche note.
2. Coefficienti di media gran numero equazioni di stato, equivalenti in termini di accuratezza della descrizione dell'informazione iniziale, consentono di ottenere un'equazione che riflette l'intera superficie termodinamica (per un insieme selezionato di dati sperimentali tra equazioni del tipo accettato). Tale media consente di stimare il possibile errore casuale nei valori calcolati delle quantità termiche, caloriche e acustiche, senza tener conto dell'influenza dell'errore sistematico dei dati sperimentali e dell'errore causato dalla scelta del forma dell’equazione di stato.
L'equazione di stato media dell'aria liquida e gassosa ha la forma
Dove ; ; .
L'equazione è compilata sulla base dei valori di densità sperimentale più affidabili ottenuti nei lavori e copre l'intervallo di temperature di 65-873 K e pressioni di 0,01-228 MPa. I dati sperimentali sono descritti da un'equazione con un errore quadratico medio dello 0,11%. I coefficienti dell'equazione di stato media sono stati ottenuti come risultato dell'elaborazione di un sistema di 53 equazioni che equivalgono in accuratezza alla descrizione dei dati sperimentali. Nei calcoli sono stati presi i seguenti valori della costante dei gas e dei parametri critici: 287,1 J/(kg K); 132,5 K; 0,00316 m/kg.
Coefficienti dell'equazione dello stato medio dell'aria:
L'entalpia, l'entropia e la capacità termica isobarica sono state determinate utilizzando le formule
Dove , , sono l'entalpia, l'entropia e la capacità termica isocora nello stato di gas ideale. I valori di e sono determinati dalle relazioni
Dove e sono l'entalpia e l'entropia alla temperatura; - calore di sublimazione a 0 K; - costante (0 in questo lavoro).
Il valore del calore di sublimazione dell'aria è stato calcolato sulla base dei dati relativi al calore di sublimazione dei suoi componenti ed è pari a 253,4 kJ/kg (nei calcoli si è assunto che l'aria non contenga CO ed sia composta per il 78,11% da N, 20,96% O e 0,93% Ar in volume). I valori di entalpia ed entropia alla temperatura di 100 K, che è un punto di riferimento ausiliario quando si integra l'equazione per , sono rispettivamente 3,48115 kJ/kg e 20,0824 kJ/(kg K).
La capacità termica isobarica nello stato di gas ideale è presa in prestito dal lavoro e approssimata da un polinomio
L'errore quadratico medio dell'approssimazione dei dati iniziali nell'intervallo di temperature 50-2000 K è 0,009%, il massimo è circa 0,02%.
Gli errori casuali dei valori calcolati vengono calcolati con una probabilità di confidenza di 0,997 utilizzando la formula
Dov'è il valore medio della funzione termodinamica; - il valore della stessa funzione ottenuto dall'esima equazione da un sistema contenente equazioni.
Le tabelle 1-4 mostrano i valori delle funzioni termodinamiche dell'aria e le tabelle 5-8 mostrano i corrispondenti errori casuali. I valori di errore nelle tabelle 5-8 sono presentati per parte delle isobare e i valori per le isobare intermedie possono essere ottenuti con precisione accettabile mediante interpolazione lineare. Gli errori casuali nei valori calcolati riflettono la diffusione di questi ultimi rispetto all’equazione di stato media; per la densità, sono significativamente inferiori all'errore quadratico medio nella descrizione della serie originale di dati sperimentali, che funge da stima integrale e include grandi deviazioni per alcuni dati caratterizzati da dispersione.
Tabella 1
Densità dell'aria
Continuazione
Kg/m, a , MPa, |
|||||||||||
Tabella 2
Entalpia dell'aria
Continuazione
KJ/kg, a , MPa, |
|||||||||||
Tabella 3
Entropia dell'aria
Continuazione
KJ/(kg, K), a , MPa, |
|||||||||||
Tabella 4
Capacità termica isobarica dell'aria
________________
* Il testo del documento corrisponde all'originale. - Nota del produttore del database.
Continuazione
KJ/(kg, K), a , MPa, |
|||||||||||
Tabella 5. Errori quadratici casuali medi dei valori di densità calcolati
, %, a , MPa |
|||||||||||||
Tabella 6. Errori casuali quadratici medi dei valori di entalpia calcolati
KJ/kg, a , MPa |
||||||||||||||||
A causa dell'utilizzo della forma viriale dell'equazione di stato, le tabelle non pretendono di descrivere accuratamente le proprietà termodinamiche in prossimità del punto critico (126-139 K, 190-440 kg/m).
Informazioni su studi sperimentali sulle proprietà termodinamiche dell'aria, metodi per compilare l'equazione di stato e tabelle di calcolo, coerenza dei valori calcolati con dati sperimentali, nonché tabelle più dettagliate contenenti informazioni aggiuntive sulla capacità termica isocora, velocità del suono, nel lavoro vengono forniti il calore di evaporazione, l'effetto strozzatore, alcuni derivati e proprietà sulle curve di ebollizione e condensazione.
RIFERIMENTI
1. Nolborn L., Schultre N. die Druckwage und die Isothermen von Luft, Argon und Helium Zwischen 0 und 200 °C. - Anna. Fis. 1915 m, Bd 47, N 16, S.1089-1111.
2. Michels A., Wassenaar T., Van Seventer W. Isoterme dell'aria tra 0 °C e 75 °C e a pressioni fino a 2200 atm. -Appl. Sci. Res., 1953, vol. 4, n. 1, pag. 52-56.
3. Isoterme di comprimibilità dell'aria a temperature comprese tra -25 °C e -155 °C e a densità fino a 560 Amagats (Pressioni fino a 1000 atmosfere) / Michels A.. Wassenaar T., Levelt J.M., De Graaff W. - Appl . Sci. Res., 1954, vol. A 4, N 5-6, p.381-392.
4. Studio sperimentale volumi specifici di aria/Vukalovich M.P., Zubarev V.N., Aleksandrov A.A., Kozlov A.D. - Ingegneria dell'energia termica, 1968, N 1, 70-73.
5. Romberg N. Neue Messungen der thermischen ler Luft bei tiefen Temperaturen and die Berechnung der kalorischen mit Hilfe des Kihara-Potentials. - VDl-Vorschungsheft, 1971, - N 543, S.1-35.
6. Blanke W. Messung der thermischen von Luft im Zweiphasengebiet und Seiner Umgebung. Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doctor-Ingenieurs/. Boum., 1973.
7. Misurazione della densità dell'aria a temperature comprese tra 78 e 190 K fino a una pressione di 600 bar / Wasserman A.A., Golovsky E.A., Mitsevich E.P., Tsymarny V.A., M., 1975. (Depositato in VINITI 28.07 .76 N 2953-76).
8. Landolt N., R. Zahlenwerte und Funktionen aus Physik, Chemie, Astronomic, Geophysik und Technik. Berlino., Springer Verlag, 1961, Bd.2.
9. Tabelle delle proprietà termiche dei gas. Wachington, governatore. stampa, fuori., 1955, XI. (Dipartimento del commercio degli Stati Uniti. NBS. Girc. 564).
10. Proprietà termodinamiche aria/Sychev V.V., Wasserman A.A., Kozlov A.D. e altri, Casa editrice Standards, 1978.
TEMPERATURA. Si misura sia in Kelvin (K) che in gradi Celsius (°C). La dimensione Celsius e la dimensione Kelvin sono le stesse per le differenze di temperatura. Rapporto tra le temperature:
t = T - 273,15 K,
Dove T— temperatura, °С, T— temperatura, K.
PRESSIONE. Pressione dell'aria umida P e i suoi componenti sono misurati in Pa (Pascal) e in unità multiple (kPa, GPa, MPa).
Pressione barometrica aria umida p b pari alla somma delle pressioni parziali dell'aria secca spillo e vapore acqueo p p :
p b = p c + p p
DENSITÀ. Densità dell'aria umida ρ , kg/m3, è il rapporto tra la massa della miscela aria-vapore e il volume di tale miscela:
ρ = M/V = M in /V + Mp /V
La densità dell'aria umida può essere determinata dalla formula
ρ = 3,488 p b /T - 1,32 p p /T
PESO SPECIFICO. Peso specifico dell'aria umida γ è il rapporto tra il peso dell'aria umida e il volume che occupa, N/m 3. La densità e il peso specifico sono legati dalla relazione
ρ = γ /g,
Dove G— accelerazione caduta libera, pari a 9,81 m/s2.
UMIDITÀ DELL'ARIA. Contenuto di vapore acqueo nell'aria. caratterizzato da due grandezze: umidità assoluta e relativa.
Assoluto umidità dell'aria. la quantità di vapore acqueo, kg o g, contenuta in 1 m 3 di aria.
Relativo umidità dell'aria φ
, espresso in %. rapporto tra la pressione parziale del vapore acqueo contenuto nell'aria e la pressione parziale del vapore acqueo nell'aria quando questa è completamente satura di vapore acqueo p.p. :
φ = (p p /p bp) 100%
Dall'espressione è possibile determinare la pressione parziale del vapore acqueo nell'aria umida satura
lg p p.n. = 2.125 + (156 + 8.12t h.n.)/(236 + t h.n.),
Dove t v.n.— temperatura dell'aria umida satura, °C.
PUNTO DI RUGIADA. La temperatura alla quale si verifica la pressione parziale del vapore acqueo p p contenuto nell'aria umida è uguale alla pressione parziale del vapore acqueo saturo p p.n. alla stessa temperatura. Alla temperatura di rugiada, l'umidità inizia a condensare dall'aria.
d = Mp / Min
d = 622p p / (p b - p p) = 6,22φp bp (p b - φp bp /100)
CALORE SPECIFICO. Il calore specifico dell'aria umida c, kJ/(kg * °C) è la quantità di calore necessaria per riscaldare 1 kg di una miscela di aria secca e vapore acqueo per 10 e riferita a 1 kg di aria secca:
c = c c + c p d /1000,
Dove c— capacità termica specifica media dell'aria secca, presa nell'intervallo di temperature 0-1000C pari a 1.005 kJ/(kg * °C); c p è il calore specifico medio del vapore acqueo, pari a 1,8 kJ/(kg * °C). Per i calcoli pratici nella progettazione degli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria, è consentito utilizzare la capacità termica specifica dell'aria umida c = 1,0056 kJ/(kg * °C) (a una temperatura di 0°C e una pressione barometrica di 1013,3 GPa)
ENTALPIA SPECIFICA. L'entalpia specifica dell'aria umida è l'entalpia IO, kJ, riferito a 1 kg di massa d'aria secca:
io = 1.005t + (2500 + 1.8068t) d / 1000,
oppure I = ct + 2,5d
COEFFICIENTE DI ESPANSIONE VOLUMETRICA. Coefficiente di temperatura di dilatazione volumetrica
α = 0,00367 °C-1
oppure α = 1/273 °C -1.
PARAMETRI DELLA MISCELA
.
Temperatura della miscela d'aria
t cm = (M 1 t 1 + M 2 t 2) / (M 1 + M 2)
d cm = (M 1 d 1 + M 2 d 2) / (M 1 + M 2)
Entalpia specifica della miscela d'aria
I cm = (M 1 I 1 + M 2 I 2) / (M 1 + M 2)
Dove M1, M2- massa d'aria miscelata
CLASSI DI FILTRI
Applicazione | Lezione di pulizia | Grado di purificazione | ||||
Standard | DIN24185 DIN24184 |
EN779 | EUROVENT 4/5 | EN1882 | ||
Filtro per la pulizia grossolana con bassi requisiti di purezza dell'aria | Pulizia approssimativa | UE1 | G1 | UE1 | — | UN% |
Un filtro utilizzato per alte concentrazioni di polvere con pulizia approssimativa, condizionamento dell'aria e ventilazione di scarico con bassi requisiti di purezza dell'aria interna. | 65 | |||||
UE2 | G2 | UE2 | — | 80 | ||
UE3 | G3 | UE3 | — | 90 | ||
UE4 | G4 | UE4 | — | |||
Separazione delle polveri sottili negli apparecchi di ventilazione utilizzati in ambienti con elevati requisiti di qualità dell'aria. Filtro per una filtrazione molto fine. La seconda fase di purificazione (purificazione aggiuntiva) in ambienti con requisiti medi di purezza dell'aria. | Ottima pulizia | UE5 | UE5 | UE5 | — | E% |
60 | ||||||
EU6 | EU6 | EU6 | — | 80 | ||
EU7 | EU7 | EU7 | — | 90 | ||
EU8 | EU8 | EU8 | — | 95 | ||
UE9 | UE9 | UE9 | — | |||
Pulizia da polveri ultrafini. Viene utilizzato in ambienti con maggiori requisiti di purezza dell'aria ("camera pulita"). Purificazione finale dell'aria in ambienti con apparecchiature di precisione, unità chirurgiche, reparti di terapia intensiva e nell'industria farmaceutica. | Pulizia extra fine | — | — | — | UE5 | CON% |
97 | ||||||
— | — | — | EU6 | 99 | ||
— | — | — | EU7 | 99,99 | ||
— | — | — | EU8 | 99,999 |
CALCOLO DELLA POTENZA RISCALDANTE
Riscaldamento, °C | ||||||||||
m3/h | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
100 | 0.2 | 0.3 | 0.5 | 0.7 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.5 | 1.7 |
200 | 0.3 | 0.7 | 1.0 | 1.4 | 1.7 | 2.0 | 2.4 | 2.7 | 3.0 | 3.4 |
300 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.6 | 4.1 | 4.6 | 5.1 |
400 | 0.7 | 1.4 | 2.0 | 2.7 | 3.4 | 4.1 | 4.7 | 5.4 | 6.1 | 6.8 |
500 | 0.8 | 1.7 | 2.5 | 3.4 | 4.2 | 5.1 | 5.9 | 6.8 | 7.6 | 8.5 |
600 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.1 | 5.1 | 6.1 | 7.1 | 8.1 | 9.1 | 10.1 |
700 | 1.2 | 2.4 | 3.6 | 4.7 | 5.9 | 7.1 | 8.3 | 9.5 | 10.7 | 11.8 |
800 | 1.4 | 2.7 | 4.1 | 5.4 | 6.8 | 8.1 | 9.5 | 10.8 | 12.2 | 13.5 |
900 | 1.5 | 3.0 | 4.6 | 6.1 | 7.6 | 9.1 | 10.7 | 12.2 | 13.7 | 15.2 |
1000 | 1.7 | 3.4 | 5.1 | 6.8 | 8.5 | 10.1 | 11.8 | 13.5 | 15.2 | 16.9 |
1100 | 1.9 | 3.7 | 5.6 | 7.4 | 9.3 | 11.2 | 13.0 | 14.9 | 16.7 | 18.6 |
1200 | 2.0 | 4.1 | 6.1 | 8.1 | 10.1 | 12.2 | 14.2 | 16.2 | 18.3 | 20.3 |
1300 | 2.2 | 4.4 | 6.6 | 8.8 | 11.0 | 13.2 | 15.4 | 17.6 | 19.8 | 22.0 |
1400 | 2.4 | 4.7 | 7.1 | 9.5 | 11.8 | 14.2 | 16.6 | 18.9 | 21.3 | 23.7 |
1500 | 2.5 | 5.1 | 7.6 | 10.1 | 12.7 | 15.2 | 17.8 | 20.3 | 22.8 | 25.4 |
1600 | 2.7 | 5.4 | 8.1 | 10.8 | 13.5 | 16.2 | 18.9 | 21.6 | 24.3 | 27.1 |
1700 | 2.9 | 5.7 | 8.6 | 11.5 | 14.4 | 17.2 | 20.1 | 23.0 | 25.9 | 28.7 |
1800 | 3.0 | 6.1 | 9.1 | 12.2 | 15.2 | 18.3 | 21.3 | 24.3 | 27.4 | 30.4 |
1900 | 3.2 | 6.4 | 9.6 | 12.8 | 16.1 | 19.3 | 22.5 | 25.7 | 28.9 | 32.1 |
2000 | 3.4 | 6.8 | 10.1 | 13.5 | 16.9 | 20.3 | 23.7 | 27.1 | 30.4 | 33.8 |
NORME E REGOLAMENTI
SNiP 2.01.01-82 – Climatologia e geofisica delle costruzioni
Informazioni su condizioni climatiche territori specifici.
SNiP 2.04.05-91* - Riscaldamento, ventilazione e aria condizionata
Questi regolamenti edilizi devono essere rispettati durante la progettazione del riscaldamento, della ventilazione e del condizionamento dell'aria nei locali di edifici e strutture (di seguito denominati edifici). Durante la progettazione, è necessario rispettare anche i requisiti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria di SNiP degli edifici e dei locali interessati, nonché gli standard dipartimentali e altri documenti normativi approvati e concordati dal Comitato statale per l'edilizia della Russia.
SNiP 2.01.02-85* - Norme di sicurezza antincendio
Questi standard devono essere rispettati durante lo sviluppo di progetti per edifici e strutture.
Questi standard stabiliscono la classificazione tecnica antincendio di edifici e strutture, dei loro elementi, strutture edili, materiali, nonché requisiti generali di sicurezza antincendio per la progettazione e soluzioni di pianificazione di locali, edifici e strutture per vari scopi.
Questi standard sono integrati e chiariti dai requisiti di sicurezza antincendio stabiliti in SNiP parte 2 e altri documenti normativi, approvato o concordato da Gosstroy.
SNiP II-3-79* - Ingegneria del riscaldamento edile
Queste norme di ingegneria termica degli edifici devono essere rispettate quando si progettano le strutture di recinzione (pareti esterne ed interne, tramezzi, coperture, soffitti sottotetto e interpiano, pavimenti, aperture di riempimento: finestre, lanterne, porte, cancelli) di edifici nuovi e ricostruiti e strutture per vari scopi (imprese residenziali, pubbliche, produttive e ausiliarie industriali, agricole e di magazzino, con temperatura standardizzata o temperatura e umidità relativa dell'aria interna).
SNiP II-12-77 - Protezione dal rumore
Queste norme e regole devono essere osservate quando si progetta la protezione dal rumore per garantire livelli accettabili di pressione sonora e livelli sonori nei luoghi di lavoro in edifici industriali e ausiliari e nei siti di imprese industriali, in edifici residenziali e pubblici, nonché nelle aree residenziali di città e città. altri insediamenti.
SNiP 2.08.01-89* - Edifici residenziali
Queste norme e regolamenti si applicano alla progettazione di edifici residenziali (condomini, compresi condomini per anziani e famiglie con disabili su sedia a rotelle, di seguito denominate famiglie con disabili, nonché dormitori) con un'altezza fino a 25 pavimenti compresi.
Queste norme e regolamenti non si applicano alla progettazione dell'inventario e degli edifici mobili.
SNiP 2.08.02-89* - Edifici e strutture pubbliche
Queste norme e regolamenti si applicano alla progettazione di edifici e strutture pubblici (fino a 16 piani inclusi), nonché di locali pubblici integrati in edifici residenziali. Quando si progettano locali pubblici integrati in edifici residenziali, è inoltre necessario essere guidati da SNiP 2.08.01-89* (Edifici residenziali).
SNiP 2.09.04-87* - Edifici amministrativi e domestici
Questi standard si applicano alla progettazione di edifici amministrativi e residenziali fino a 16 piani inclusi e locali aziendali. Questi standard non si applicano alla progettazione di edifici amministrativi e locali pubblici.
Quando si progettano edifici ricostruiti in relazione all'espansione, alla ricostruzione o alla riattrezzatura tecnica delle imprese, sono consentite deviazioni da questi standard in termini di parametri geometrici.
SNiP 2.09.02-85* - Edifici industriali
Questi standard si applicano alla progettazione di edifici e locali industriali. Questi standard non si applicano alla progettazione di edifici e locali per la produzione e lo stoccaggio esplosivi e mezzi di esplosione, edifici sotterranei e mobili (inventario).
SNiP 111-28-75 - Regole per la produzione e l'accettazione del lavoro
Le prove di avvio dei sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria installati vengono eseguite in conformità con i requisiti di SNiP 111-28-75 "Regole per la produzione e l'accettazione del lavoro" dopo le prove meccaniche della ventilazione e delle relative apparecchiature elettriche. Lo scopo della messa in servizio dei test e della regolazione dei sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria è quello di stabilire la conformità dei loro parametri operativi con la progettazione e gli indicatori standard.
Prima dell'inizio dei test, le unità di ventilazione e condizionamento dell'aria devono funzionare continuamente e correttamente per 7 ore.
Durante i test di avvio è necessario eseguire quanto segue:
- Verifica della conformità dei parametri delle apparecchiature installate e degli elementi dei dispositivi di ventilazione adottati nel progetto, nonché della conformità della qualità della loro fabbricazione e installazione con i requisiti di TU e SNiP.
- Rilevamento di perdite nei condotti dell'aria e in altri elementi del sistema
- Verifica del rispetto dei dati di progetto delle portate volumetriche dell'aria passante attraverso i dispositivi di aspirazione e distribuzione dell'aria degli impianti generali di ventilazione e condizionamento dell'aria
- Verifica della conformità con i dati del passaporto delle apparecchiature di ventilazione per prestazioni e pressione
- Controllo del riscaldamento uniforme dei riscaldatori. (Se non c'è liquido di raffreddamento durante il periodo caldo dell'anno, il riscaldamento uniforme dei riscaldatori d'aria non viene controllato)
TABELLA DELLE GRANDEZZE FISICHE
Costanti fondamentali | ||
Costante di Avogadro (numero) | N / A | 6.0221367(36)*10 23 mol -1 |
Costante universale dei gas | R | 8,314510(70) J/(mol*K) |
Costante di Boltzmann | k=R/NA | 1.380658(12)*10 -23 J/K |
Temperatura zero assoluto | 0K | -273.150C |
Velocità del suono nell'aria in condizioni normali | 331,4 m/s | |
Accelerazione di gravità | G | 9,80665 m/s2 |
Lunghezza (m) | ||
micron | μ(μm) | 1 µm = 10 -6 m = 10 -3 cm |
angstrom | - | 1 - = 0,1 nm = 10 -10 m |
cortile | yd | 0,9144 m = 91,44 cm |
piede | piedi | 0,3048 m = 30,48 cm |
pollice | In | 0,0254 m = 2,54 cm |
Superficie (m2) | ||
cortile quadrato | yd 2 | 0,8361 mq |
piede quadrato | piedi 2 | 0,0929 mq |
pollice quadrato | nel 2 | 6,4516 cm2 |
Volume (m3) | ||
iarda cubica | yd 3 | 0,7645 m3 |
piede cubo | piedi 3 | 28.3168 dm 3 |
pollice cubo | nel 3 | 16,3871 cm3 |
gallone (inglese) | gallone (Regno Unito) | 4.5461 dm 3 |
gallone (USA) | gallone (USA) | 3,7854 dm 3 |
pinta (inglese) | pt (Regno Unito) | 0,5683 dm 3 |
pinta secca (USA) | pt secco (USA) | 0,5506 dm3 |
pinta liquida (USA) | liq pt (Stati Uniti) | 0,4732 dm 3 |
oncia fluida (inglese) | fl.oz (Regno Unito) | 29,5737 cm3 |
oncia fluida (USA) | fl.oz (Stati Uniti) | 29,5737 cm3 |
staio (Stati Uniti) | bu (USA) | 35.2393 dm 3 |
canna secca (USA) | bbl (Stati Uniti) | 115.628 dm 3 |
Peso (kg) | ||
libbre. | libbre | 0,4536 chilogrammi |
lumaca | lumaca | 14,5939 kg |
nonna | gr | 64,7989 mg |
oncia commerciale | oz | 28,3495 gr |
Densità (kg/m3) | ||
libbra per piede cubo | libbre/piedi 3 | 16,0185 kg/m3 |
libbra per pollice cubo | libbre/pollice 3 | 27680kg/m3 |
lumaca per piede cubo | lumaca/piede 3 | 515,4 kg/m3 |
Temperatura termodinamica (K) | ||
grado Rankine | °R | 5/9K |
Temperatura (K) | ||
gradi Fahrenheit | °F | 5/9 K; t°C = 5/9*(t°F - 32) |
Forza, peso (N o kg*m/s2) | ||
newtone | N | 1 kg*m/s 2 |
poundal | pdl | 0,1383 H |
lbf | lbf | 4.4482 H |
chilogrammo-forza | kgf | 9.807 h |
Gravità specifica (N/m3) | ||
lbf per pollice cubo | lbf/piedi 3 | 157.087N/m3 |
Pressione (Pa o kg/(m*s2) o N/m2) | ||
pascal | Papà | 1 N/m2 |
ettopascal | GPa | 10 2Pa |
kilopascal | kPa | 10 3Pa |
sbarra | sbarra | 105N/m2 |
l'atmosfera è fisica | ATM | 1.013*10 5 N/m2 |
millimetro di mercurio | mmHg | 1.333*102N/m2 |
chilogrammo-forza per centimetro cubo | kgf/cm3 | 9.807*10 4N/m2 |
libbra per piede quadrato | pdl/ft 2 | 1,4882 N/m2 |
lbf per piede quadrato | lbf/piedi 2 | 47,8803 N/m2 |
lbf per pollice quadrato | lbf/pollice 2 | 6894,76 N/m2 |
piede d'acqua | ftH2O | 2989,07 N/m2 |
pollice d'acqua | inH2O | 249.089 N/m2 |
pollice di mercurio | in Hg | 3386,39 N/m2 |
Lavoro, energia, calore (J o kg*m 2 /s 2 o N*m) | ||
joule | J | 1 kg*m2/s2 = 1 N*m |
caloria | cal | 4.187 J |
chilocaloria | Kcal | 4187J |
kilowattora | kWh | 3,6*106J |
Unità termale britannica | Btu | 1055.06J |
libbra di piede | ft*pdl | 0,0421 J |
ft-lbf | piedi*lbf | 1.3558J |
litro-atmosfera | l*atm | 101.328J |
Potenza (W) | ||
piede per libbra al secondo | ft*pdl/s | 0,0421 W |
ft-lbf al secondo | piedi*lbf/s | 1,3558 W |
potenza (inglese) | cv | 745,7 W |
Unità termica britannica all'ora | Btu/h | 0,2931 W |
chilogrammo-forza metro al secondo | kgf*m/s | 9.807 W |
Portata di massa (kg/s) | ||
libbra di massa al secondo | lbm/s | 0,4536 kg/s |
Coefficiente di conducibilità termica (W/(m*K)) | ||
Unità termica britannica al secondo piede-grado Fahrenheit | Btu/(s*ft*degF) | 6230,64 W/(m*K) |
Coefficiente di scambio termico (W/(m2*K)) | ||
Unità termica britannica al secondo: piede quadrato gradi Fahrenheit | Btu/(s*ft 2 *degF) | 20441,7 W/(m2*K) |
Coefficiente di diffusività termica, viscosità cinematica (m 2 /s) | ||
Stokes | San | 10 -4 m2/s |
centistoke | cSt (cSt) | 10 -6 m2/s = 1mm2/s |
piede quadrato al secondo | piedi 2 /s | 0,0929 m2/s |
Viscosità dinamica (Pa*s) | ||
equilibrio | P(P) | 0,1 Pa*s |
centipoise cP | (sp) | 10 6 Pa*s |
libbra di secondo per piede quadrato | pdt*s/ft 2 | 1.488 Pa*s |
libbra-forza al secondo per piede quadrato | lbf*s/piede 2 | 47,88 Pa*s |
Capacità termica specifica (J/(kg*K)) | ||
calorie per grammo grado Celsius | cal/(g*°C) | 4.1868*10 3J/(kg*K) |
Unità termica britannica per libbra gradi Fahrenheit | Btu/(libbre*gradiF) | 4187 J/(kg*K) |
Entropia specifica (J/(kg*K)) | ||
Unità termica britannica per libbra, gradi Rankine | Btu/(libbre*gradiR) | 4187 J/(kg*K) |
Densità del flusso di calore (W/m2) | ||
kilocalorie per metro quadrato - ora | Kcal/(m2*h) | 1.163 W/m2 |
Unità termica britannica per piede quadrato - ora | Btu/(ft 2 *h) | 3.157 W/m2 |
Permeabilità all'umidità delle strutture edili | ||
chilogrammo all'ora per metro millimetro di colonna d'acqua | kg/(h*m*mm H2O) | 28,3255 mg(s*m*Pa) |
Permeabilità volumetrica delle strutture edilizie | ||
metro cubo all'ora per metro-millimetro di colonna d'acqua | m3 /(h*m*mm H2O) | 28.3255*10 -6 m2 /(s*Pa) |
Il potere della luce | ||
candela | CD | Unità base SI |
Illuminazione (lx) | ||
lusso | OK | 1 cd*sr/m 2 (sr - steradiante) |
tel | ph (ph) | 10 4 lx |
Luminosità (cd/m2) | ||
stilb | st (st) | 104 cd/m2 |
nit | nt (nt) | 1 cd/m2 |
Gruppo di società INROST
Lavoro di laboratorio n. 1
Definizione di massa isobara
capacità termica dell'aria
La capacità termica è il calore che deve essere aggiunto a una quantità unitaria di una sostanza per riscaldarla di 1 K. Una quantità unitaria di una sostanza può essere misurata in chilogrammi, metri cubi in condizioni fisiche normali e kilomoli. Una chilomole di gas è la massa di un gas in chilogrammi, numericamente uguale al suo peso molecolare. Esistono quindi tre tipi di capacità termiche: massa c, J/(kg⋅K); volumetrico s′, J/(m3⋅K) e molare, J/(kmol⋅K). Poiché una chilomole di gas ha una massa μ volte maggiore di un chilogrammo, non viene introdotta una designazione separata per la capacità termica molare. Relazioni tra capacità termiche:
dove = 22,4 m3/kmol è il volume di una kilomol di gas ideale in condizioni fisiche normali; – densità del gas in condizioni fisiche normali, kg/m3.
La vera capacità termica di un gas è la derivata del calore rispetto alla temperatura:
Il calore fornito al gas dipende dal processo termodinamico. Può essere determinato dalla prima legge della termodinamica per i processi isocori e isobari:
Ecco il calore fornito a 1 kg di gas in processo isobarico; – variazione dell'energia interna del gas; – lavoro dei gas contro le forze esterne.
In sostanza, la formula (4) formula la 1a legge della termodinamica, da cui segue l’equazione di Mayer:
Se poniamo = 1 K, allora , cioè significato fisico La costante dei gas è il lavoro compiuto da 1 kg di gas in una trasformazione isobarica quando la sua temperatura cambia di 1 K.
L'equazione di Mayer per 1 kilomole di gas ha la forma
dove = 8314 J/(kmol⋅K) è la costante universale dei gas.
Oltre all'equazione di Mayer, le capacità termiche di massa isobarica e isocora dei gas sono correlate tra loro tramite l'esponente adiabatico k (Tabella 1):
Tabella 1.1
Valori degli esponenti adiabatici per gas ideali
Atomicità dei gas | |
Gas monoatomici | |
Gas biatomici | |
Gas tri- e poliatomici |
SCOPO DEL LAVORO
Consolidamento delle conoscenze teoriche sulle leggi fondamentali della termodinamica. Sviluppo pratico del metodo per determinare la capacità termica dell'aria in base al bilancio energetico.
Determinazione sperimentale della capacità termica specifica dell'aria e confronto del risultato ottenuto con il valore di riferimento.
1.1. Descrizione dell'allestimento del laboratorio
L'impianto (Fig. 1.1) è costituito da un tubo di ottone 1 con diametro interno d=
= 0,022 m, alla fine del quale è presente un riscaldatore elettrico con isolamento termico 10. All'interno del tubo, che viene fornito 3, si muove un flusso d'aria. Il flusso d'aria può essere regolato variando la velocità del ventilatore. Il tubo 1 contiene un tubo a pressione piena 4 e una pressione statica in eccesso 5, che sono collegati ai manometri 6 e 7. Inoltre, nel tubo 1 è installata una termocoppia 8, che può muoversi lungo la sezione trasversale contemporaneamente al tubo a pressione piena. L'entità della fem della termocoppia è determinata dal potenziometro 9. Il riscaldamento dell'aria che si muove attraverso il tubo viene regolato utilizzando un autotrasformatore da laboratorio 12 modificando la potenza del riscaldatore, che è determinata dalle letture dell'amperometro 14 e del voltmetro 13. La temperatura dell'aria all'uscita del riscaldatore è determinata dal termometro 15.
1.2. PROCEDURA SPERIMENTALE
Flusso di calore del riscaldatore, W:
dove io – corrente, A; U – tensione, V; = 0,96; =
= 0,94 – coefficiente di perdita di calore.
Fig.1.1. Schema di configurazione sperimentale:
1 – tubo; 2 – confuso; 3 – ventilatore; 4 – tubo per la misurazione della pressione dinamica;
5 – tubo; 6, 7 – manometri differenziali; 8 – termocoppia; 9 – potenziometro; 10 – isolamento;
11 – resistenza elettrica; 12 – autotrasformatore da laboratorio; 13 – voltmetro;
14 – amperometro; 15 – termometro
Flusso di calore assorbito dall'aria, W:
dove m – flusso d'aria di massa, kg/s; – capacità termica isobarica di massa sperimentale dell'aria, J/(kg K); – temperatura dell'aria all'uscita dalla sezione riscaldamento e all'ingresso nella stessa, °C.
Portata d'aria di massa, kg/s:
. (1.10)
Ecco la velocità media dell'aria nel tubo, m/s; d – diametro interno del tubo, m; – densità dell’aria a temperatura, che si trova con la formula kg/m3:
, (1.11)
dove = 1.293 kg/m3 – densità dell'aria in condizioni fisiche normali; B – pressione, mm. rt. st; – eccesso di pressione statica dell'aria nel tubo, mm. acqua Arte.
Le velocità dell'aria sono determinate dalla pressione dinamica in quattro sezioni uguali, m/s:
dov'è la pressione dinamica, mm. acqua Arte. (kgf/m2); g = 9,81 m/s2 – accelerazione di caduta libera.
Velocità media dell'aria nella sezione trasversale del tubo, m/s:
La capacità termica massica isobarica media dell'aria è determinata dalla formula (1.9), nella quale il flusso di calore è sostituito dall'equazione (1.8). Il valore esatto della capacità termica dell'aria alla temperatura media dell'aria si trova dalla tabella delle capacità termiche medie o dalla formula empirica J/(kg⋅K):
. (1.14)
Errore relativo dell'esperimento, %:
. (1.15)
1.3. Conduzione dell'esperimento ed elaborazione
risultati della misurazione
L'esperimento viene eseguito nella seguente sequenza.
1. Si accende il supporto da laboratorio e, dopo aver stabilito una modalità stazionaria, vengono effettuate le seguenti letture:
Pressione dinamica dell'aria in quattro punti di uguali sezioni di tubo;
Eccessiva pressione statica dell'aria nel tubo;
Corrente I, A e tensione U, V;
Temperatura dell'aria in ingresso, °C (termocoppia 8);
Temperatura di uscita, °C (termometro 15);
Pressione barometrica B, mm. rt. Arte.
L'esperimento viene ripetuto per la modalità successiva. I risultati della misurazione sono inseriti nella Tabella 1.2. I calcoli vengono eseguiti nella tabella. 1.3.
Tabella 1.2
Tabella delle misurazioni
Nome della quantità | |||
Temperatura dell'aria in ingresso, °C | |||
Temperatura dell'aria in uscita, °C |
|||
Pressione dinamica dell'aria, mm. acqua Arte. | |||
Eccessiva pressione statica dell'aria, mm. acqua Arte. |
|||
Pressione barometrica B, mm. rt. Arte. |
|||
Tensione U, V |
Tabella 1.3
Tabella di calcolo
Nome delle quantità |
|
|||
Pressione dinamica, N/m2 | ||||
Temperatura media del flusso in ingresso, °C |
Umidità dell'aria. Capacità termica ed entalpia dell'aria
L'aria atmosferica è una miscela di aria secca e vapore acqueo (dallo 0,2% al 2,6%). Pertanto, l'aria può quasi sempre essere considerata umida.
Viene chiamata la miscela meccanica di aria secca e vapore acqueo aria umida o una miscela aria-vapore. Il massimo contenuto possibile di umidità vaporosa nell'aria m p.n. dipende dalla temperatura T e pressione P miscele. Quando si cambia T E P l'aria può passare da uno stato inizialmente insaturo a uno stato di saturazione con vapore acqueo, quindi l'umidità in eccesso inizierà a precipitare nel volume del gas e sulle superfici circostanti sotto forma di nebbia, brina o neve.
I principali parametri che caratterizzano lo stato dell'aria umida sono: temperatura, pressione, volume specifico, contenuto di umidità, umidità assoluta e relativa, peso molecolare, costante dei gas, capacità termica ed entalpia.
Secondo la legge di Dalton per le miscele di gas pressione totale dell'aria umida (P)è la somma delle pressioni parziali dell'aria secca P c e del vapore acqueo P p: P = P c + P p.
Allo stesso modo, il volume V e la massa m dell'aria umida saranno determinati dalle relazioni:
V = V c + V p, m = m c + m p.
Densità E volume specifico di aria umida (v) definito:
Peso molecolare dell'aria umida:
dove B è la pressione barometrica.
Poiché l'umidità dell'aria aumenta continuamente durante il processo di essiccazione e la quantità di aria secca nella miscela aria-vapore rimane costante, il processo di essiccazione viene giudicato in base a come cambia la quantità di vapore acqueo per 1 kg di aria secca e da tutti gli indicatori del La miscela aria-vapore (capacità termica, contenuto di umidità, entalpia ecc.) si riferisce a 1 kg di aria secca situata in aria umida.
d = m p / m c, g/kg, oppure, X = m p / m c.
Umidità assoluta dell'aria- massa di vapore in 1 m 3 di aria umida. Questo valore è numericamente uguale a .
Umidità relativa dell'aria -è il rapporto tra l'umidità assoluta dell'aria insatura e l'umidità assoluta dell'aria satura in determinate condizioni:
qui, ma più spesso l'umidità relativa viene specificata in percentuale.
Per la densità dell’aria umida vale la seguente relazione:
Calore specifico aria umida:
c = c c + c p ×d/1000 = c c + c p ×X, kJ/(kg× °C),
dove c c è la capacità termica specifica dell'aria secca, c c = 1,0;
c p - capacità termica specifica del vapore; con n = 1,8.
La capacità termica dell'aria secca a pressione costante e piccoli intervalli di temperatura (fino a 100 o C) per calcoli approssimativi può essere considerata costante, pari a 1,0048 kJ/(kg × ° C). Per il vapore surriscaldato, anche la capacità termica isobarica media a pressione atmosferica e bassi gradi di surriscaldamento può essere considerata costante e pari a 1,96 kJ/(kg×K).
Entalpia (i) dell'aria umida- questo è uno dei suoi parametri principali, ampiamente utilizzato nei calcoli degli impianti di essiccazione, principalmente per determinare il calore speso per evaporare l'umidità dai materiali da essiccare. L'entalpia dell'aria umida è riferita ad un chilogrammo di aria secca in una miscela aria-vapore ed è determinata come la somma delle entalpie dell'aria secca e del vapore acqueo, ovvero
i = ic + ip ×Х, kJ/kg.
Quando si calcola l'entalpia delle miscele, il punto di partenza delle entalpie di ciascun componente deve essere lo stesso. Per i calcoli dell'aria umida, possiamo supporre che l'entalpia dell'acqua sia zero a 0 o C, quindi contiamo anche l'entalpia dell'aria secca da 0 o C, cioè i in = c in *t = 1.0048t.
Il principale proprietà fisiche aria: densità dell'aria, sua viscosità dinamica e cinematica, capacità termica specifica, conducibilità termica, diffusività termica, numero di Prandtl ed entropia. Le proprietà dell'aria sono riportate nelle tabelle in base alla temperatura alla pressione atmosferica normale.
Densità dell'aria a seconda della temperatura
Viene presentata una tabella dettagliata dei valori di densità dell'aria secca a varie temperature e pressione atmosferica normale. Qual è la densità dell'aria? La densità dell'aria può essere determinata analiticamente dividendo la sua massa per il volume che occupa. in determinate condizioni (pressione, temperatura e umidità). Puoi anche calcolarne la densità utilizzando la formula dell'equazione di stato dei gas ideali. Per fare ciò, è necessario conoscere la pressione e la temperatura assolute dell'aria, nonché la costante dei gas e il volume molare. Questa equazione consente di calcolare la densità secca dell'aria.
In pratica, per scoprire qual è la densità dell'aria a diverse temperature, è conveniente utilizzare tabelle già pronte. Ad esempio, la tabella seguente mostra la densità dell'aria atmosferica in base alla sua temperatura. La densità dell'aria nella tabella è espressa in chilogrammi per metro cubo ed è indicata nell'intervallo di temperatura da meno 50 a 1200 gradi Celsius alla pressione atmosferica normale (101325 Pa).
t, °С | ρ, kg/m3 | t, °С | ρ, kg/m3 | t, °С | ρ, kg/m3 | t, °С | ρ, kg/m3 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
-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 |
A 25°C l'aria ha una densità di 1.185 kg/m3. Quando riscaldata, la densità dell'aria diminuisce: l'aria si espande (il suo volume specifico aumenta). All'aumentare della temperatura, ad esempio fino a 1200°C, si raggiunge una densità dell'aria molto bassa, pari a 0,239 kg/m 3, ovvero 5 volte inferiore al suo valore a temperatura ambiente. In generale, la riduzione durante il riscaldamento consente un processo come la convezione naturale e viene utilizzata, ad esempio, in aeronautica.
Se confrontiamo la densità dell'aria rispetto a , l'aria è tre ordini di grandezza più leggera: a una temperatura di 4°C la densità dell'acqua è di 1000 kg/m3 e la densità dell'aria è di 1,27 kg/m3. È inoltre necessario annotare il valore della densità dell'aria in condizioni normali. Le condizioni normali per i gas sono quelle alle quali la loro temperatura è pari a 0°C e la pressione è uguale alla normale pressione atmosferica. Quindi, secondo la tabella, la densità dell'aria in condizioni normali (a NL) è 1.293 kg/m 3.
Viscosità dinamica e cinematica dell'aria a diverse temperature
Quando si eseguono calcoli termici, è necessario conoscere il valore della viscosità dell'aria (coefficiente di viscosità) a diverse temperature. Questo valore è necessario per calcolare i numeri di Reynolds, Grashof e Rayleigh, i cui valori determinano il regime di flusso di questo gas. Nella tabella sono riportati i valori dei coefficienti dinamici μ e cinematico ν viscosità dell'aria nell'intervallo di temperatura da -50 a 1200°C a pressione atmosferica.
Il coefficiente di viscosità dell'aria aumenta significativamente con l'aumentare della temperatura. Ad esempio, la viscosità cinematica dell'aria è pari a 15,06 10 -6 m 2 /s alla temperatura di 20°C, e con un aumento della temperatura fino a 1200°C la viscosità dell'aria diventa pari a 233,7 10 -6 m 2 /s, cioè aumenta di 15,5 volte! La viscosità dinamica dell'aria alla temperatura di 20°C è 18,1·10 -6 Pa·s.
Quando l'aria viene riscaldata, i valori della viscosità sia cinematica che dinamica aumentano. Queste due grandezze sono legate tra loro attraverso la densità dell'aria, il cui valore diminuisce quando questo gas viene riscaldato. Un aumento della viscosità cinematica e dinamica dell'aria (così come di altri gas) quando riscaldata è associata a una vibrazione più intensa delle molecole d'aria attorno al loro stato di equilibrio (secondo MKT).
t, °С | μ·10 6 , Pa·s | ν·10 6, m2/s | t, °С | μ·10 6 , Pa·s | ν·10 6, m2/s | t, °С | μ·10 6 , Pa·s | ν·10 6, m2/s |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
-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 |
Nota: fai attenzione! La viscosità dell'aria è espressa alla potenza di 10 6 .
Capacità termica specifica dell'aria a temperature da -50 a 1200°C
Viene presentata una tabella della capacità termica specifica dell'aria a varie temperature. La capacità termica nella tabella è data a pressione costante (capacità termica isobarica dell'aria) nell'intervallo di temperature da meno 50 a 1200°C per l'aria secca. Qual è la capacità termica specifica dell'aria? La capacità termica specifica determina la quantità di calore che deve essere fornita a un chilogrammo di aria a pressione costante per aumentare la sua temperatura di 1 grado. Ad esempio, a 20°C, per riscaldare 1 kg di questo gas di 1°C in un processo isobarico, sono necessari 1005 J di calore.
La capacità termica specifica dell'aria aumenta con l'aumentare della temperatura. Tuttavia, la dipendenza della capacità termica di massa dell'aria dalla temperatura non è lineare. Nell'intervallo da -50 a 120°C, il suo valore praticamente non cambia: in queste condizioni, la capacità termica media dell'aria è 1010 J/(kg deg). Dalla tabella si vede che la temperatura inizia ad avere un effetto significativo a partire dal valore di 130°C. Tuttavia, la temperatura dell’aria influisce sulla sua capacità termica specifica molto meno della sua viscosità. Pertanto, quando riscaldata da 0 a 1200°C, la capacità termica dell’aria aumenta solo di 1,2 volte – da 1005 a 1210 J/(kg gradi).
Va notato che la capacità termica dell'aria umida è superiore a quella dell'aria secca. Se confrontiamo l'aria, è ovvio che l'acqua ha un valore più alto e il contenuto di acqua nell'aria porta ad un aumento della capacità termica specifica.
t, °С | C p , J/(kg gradi) | t, °С | C p , J/(kg gradi) | t, °С | C p , J/(kg gradi) | t, °С | C p , J/(kg gradi) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
-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 |
Conducibilità termica, diffusività termica, numero di Prandtl dell'aria
La tabella presenta proprietà fisiche dell'aria atmosferica come conduttività termica, diffusività termica e il suo numero di Prandtl in base alla temperatura. Le proprietà termofisiche dell'aria sono indicate nell'intervallo da -50 a 1200°C per l'aria secca. Secondo la tabella si può vedere che le proprietà indicate dell'aria dipendono in modo significativo dalla temperatura e la dipendenza dalla temperatura delle proprietà considerate di questo gas è diversa.
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