1 есеп. Р = 0,1 МПа және t = 150С жағдайда көміртек тотығының (СО) тығыздығын табыңыз.
Жауабы: = 1,169 кг/м3 2 есеп. Р = 2,3 МПа және t = 2800С жағдайда оттектің меншікті көлемін табыңыз.
Жауабы: = 0,0625 кг/м3 3 есеп. Көлемі V =4 м3 ыдыстың ішіндегі көміртек қос тотығының (С Q) температурасы t =800С. Манометрдің көрсетуі 0,04 МПа. Атмосфероалық қысым 103990 Па. Газдың (СО2) массасын табыңыз.
Жауабы: М = 8,6 кг.
Газ қоспалары 1. m1, m2, … mn - мольдік үлестер; М1, М2, ... Мn, - қоспаны құрайтын газдардың массалары; М – қоспаның массасы.
2. r1, r2, … rn , - көлемдік үлестер; V1, V2, ... Vn – қоспаны құрайтын газдардың көлемдері; V- қоспаның көлемі.
r1= r2= …; rn= .
Массалық үлестерді көлемдік үлестерге формуламен аударады: r1=
Көлемдік үлестерді массалық үлестерге формуламен аударады:
Қоспаның тығыздығын формуламен анықтайды немесе
Қоспаның меншікті көлемі: немесе
2 рубежкага
ЖЫЛУ СЫЙЫМДЫЛЫҚ
НАҚТЫЛЫ ЖӘНЕ ОРТАША ЖЫЛУ СЫЙЫМДЫЛЫҚ Заттың жылу сыйымдылығы деп осы заттың темпертурасын 1К – ге көтеру (немесе азайту) үшін оған берілетін (немесе алынатын) жылу мөлшерін айтады. Жылу сыйымдылығының өлшем бірлігі: .
Егер заттың шама бірлігінің (кг, м3, кмоль) жылу сыйымдылығын қарастыратын болсақ, онда оны үлесті жылу сыйымдылығы деп атайды да, өлшем бірлігі шама бірлігіне сәйкес болады.
Заттың қабылданған шама бірлігіне сай жылу сыйымдылықты массалық С, көлемдік С1 және молярлық деп бөледі. Бұлардың арасындағы байланыс былайша өрнектеледі:
(1)
Заттың шама бірлігіне мөлшерлі жылылық беріледі делік. Онда оның температурасы -ге жоғарылайды. Затқа берілген жылылық мөлшерінің ( ) температура айырымына қатынасы оның Т1 мен Т2 температура аралығындағы орташа жылу сыйымдылығы Сm деп аталады:
(2)
Енді осы берілетін жылу мөлшері мен оған сәйкесті температураның жоғарылауы шексіз азаяды делік. Сонда мына формула
(3)
дәл осы температурадағы жылу сыйымдылықты өрнектейді. Ол нақтылы жылу сыйымдылығы деп аталады.
Нақтылы және орташа жылу сыйымдылықтарының анықтамаларына сәйкес заттың 1 кг мөлшеріне берілген (алынған) жылу мөлшері былайша анықталады (Дж/кг)
а) температура шексіз аз өзгергенде:
(4)
б) температура t1-ден t2 –ге дейін өзгергенде:
(5)
Егер массасы М кг затты t1-ден t2 температурасына дейін қыздыратын болсақ, онда оған жұмсалатын жылу мөлшері Q, кДж:
Q (6)
Зат шамасы көлем бірлігімен (м3) анықталатын болса, онда Q, кДж:
Q (7)
Ал зат шамасы киломольмен анықталған жағдайда:
Q (8)
Затты қыздырғанда (немесе салқындатқанда) оған жылылықтың берілу (немесе алыну) процесінің орындалу жағдайының ерекше маңызы бар. Жылу техникасында ең қажеттісі:
тұрақты көлемде қыздыру (салқындату);
тұрақты қысымда қыздыру (салқындату).
Бірінші жағдайда жылу сыйымдылық изохоралық , ал екіншісінде- изобаралық деп аталады. Бұлардың арасындағы байланыс Майер теңдеуімен анықталады:
(9)
Изобаралық және изохоралық жылу сыйымдылықтарының қатынасы әріпімен белгіленіп адиабата көрсеткіші деп аталады:
(10)
Молекулалы кинетикалық теориясына сай бір атомдық газдар үшін
= 1,667, екі атомдық – 1,41, үш және одан да көп атомдық газдар үшін =1.29- ға тең.
, (11)
немесе
, (12)
алуға болады.
Газды тұрақты көлемде қыздырғанда (жылу сыйымдылығы СV) жұмыс орындалмайды. Сондықтан оған берілетін жылылық оның ішкі энергиясын ұлғайтуға ғана жұмсалады. Ал егер тұрақты қысымда қыздыратын болсақ (жылу сыйымдылығы CP), онда оның көлемі ұлғаяды, берілген жылылық ішкі энергияны көбейтіп қана қоймай газдың ұлғаю жұмысына да жұмсалады. Сондықтан CPжылу сыйымдылығы СV жылу сыйымдылығынан 1 кг газды тұрақты қысымда 1 0С қыздырған да атқаратын жұмыстың шамасына артық болады:
(13)
Жеке газдардың жылу сиымлыдығы сияқты газ қоспасының жылу сыйымдылығыда қоспаны берілген шама бірлігіне (1 кг, 1 м3 немесе 1 кмоль) байланысты анықталады:
Cқос=g1C1+ g2C2+…+gnCn (14)
мұндағы g1C1, g2C2, ..., gnCn – газ қысымының құрамына кіретін жеке газдардың массалық үлесімен жылу сыйымдылығының көбейтіндісі.
Ал егер қоспа көлемдік немесе молекулалық үлеспен берілетін болса, онда газ қоспаның жылу сыйымдылығын мына теңдеумен анықтауға болады:
(15)
