Тема основные термодинамические понятия и законы


Теплоёмкости при постоянном объёме и давлении



бет10/36
Дата21.11.2022
өлшемі0,78 Mb.
#159099
түріЗакон
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   36
Байланысты:
Лекции по теплотехнике
Решение задач 1
2.3.Теплоёмкости при постоянном объёме и давлении
Особый интерес представляют средние и истинные теплоемкости в процессах при постоянном объеме (изохорная теплоемкость, равная отношению удельного количества теплоты в изохорном процессе к изменению температуры рабочего тела dT) и при постоянном давлении (изобарная теплоемкость, равная отношению удельного количества теплоты в изобарном процессе к изменению температуры рабочего тела dT).
Для идеальных газов связь между изобарной и изохорной теплоёмкостями и устанавливается известным уравнением Майера .
Из уравнения Майера следует, что изобарная теплоемкость больше изохорной на значение удельной характеристической постоянной идеального газа. Это объясняется тем, что в изохорном процессе ( ) внешняя работа не выполняется и теплота расходуется только на изменение внутренней энергии рабочего тела, тогда как в изобарном процессе ( ) теплота расходуется не только на изменение внутренней энергии рабочего тела, зависящей от его температуры, но и на совершение им внешней работы.
Для реальных газов , так как при их расширении и совершается работа не только против внешних сил, но и внутренняя работа против сил взаимодействия между молекулами газа, на что дополнительно расходуется теплота.
В теплотехнике широко применяется отношение теплоемкостей , которое носит название коэффициента Пуассона (показателя адиабаты). В табл. 2.1 приведены значения некоторых газов, полученные экспериментально при температуре 15 °С.

Таблица 2.1

Газ

Показатель адиабаты

Гелий

1,660

Аргон

1,667

Окись углерода

1,401

Кислород

1,398

Водород

1,408

Азот

1,41

Водяной пар

1,33

Углекислый газ

1,305

Аммиак

1,313

Метан

1,315

Теплоемкости и зависят от температуры, следовательно, и показатель адиабаты должен зависеть от температуры.


Известно, что с повышением температуры теплоёмкость увеличивается. Поэтому с ростом температуры уменьшается, приближаясь к единице. Однако всегда остается больше единицы. Обычно зависимость показателя адиабаты от температуры выражается формулой вида

,

где - значение коэффициента при 00 С; - коэффициент, принимающий для каждого газа своё постоянное значение.


Кроме того, можно установить следующие широко использующиеся зависимости.

,

(2.8)


и так как



.

(2.9)



2.4. Таблицы теплоёмкости


Данные о теплоёмкостях различных газов приводятся в табличной форме. Обычно в таблицах приводят для различных температур значения мольной истинной и средней теплоёмкости при постоянном давлении и постоянном объёме. Указывают также средние массовые и объёмные теплоёмкости при постоянном объёме и постоянном давлении.
Мольная теплоёмкость указывается в кДж/(кмоль · 0С), массовая – в кДж/(кг · 0С), объёмная – в кДж/(м3 · 0С). При этом значения объёмной теплоёмкости относят к массе газа, заключённой 1 м3 его при нормальных физических условиях.
Для газов, массовая теплоёмкость которых зависит как от температуры, так и от давления, приводят значения удельного объёма и энтальпии 1 кг газа при различных давлениях и температурах. С такого рода зависимостями приходится иметь дело при изучении свойств водяного пара.




Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   36




©engime.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет