Единицы измерения температуры

Температура определяет степень нагретости тела. С изменением температуры тела меняют свои свойства. Применяются:

– международная стоградусная шкала (шкала Цельсия, °С), в которой за 0°С принята температура таяния льда, а за 100°С - температура кипения воды (при давлении 760 мм рт. ст.);

– абсолютная термодинамическая шкала (шкала Кельвина, К), в которой за 0 К принят абсолютный нуль, т. е. отсутствует движение молекул, за 273,15 К принята температура таяния льда, а за 373,15 К - температура кипения воды.

Соотношения:

Т = t + 273,15;

t = Т – 273,15.

Единицы измерения давления

Различают:

– избыточное (манометрическое) давление Р_и – это давление, которое показывает манометр;

– барометрическое (атмосферное) давление Р_б – это давление воздуха, т. е. атмосферы;

– абсолютное давление Р_а - это полное давление, под которым находится газ, оно равно сумме избыточного и барометрического: Р_а = Р_и + Р_б;

– вакуумметрическое давление (разрежение или вакуум) - это разность между атмосферным и абсолютным давлениями, оно будет меньше атмосферного: Р_в = Р₆ – Р_а.

В качестве единиц измерения давления применяются:

– паскаль (Па) - это давление силы в один Ньютон на один квадратный метр (Н/м²);

– килограмм-сила на квадратный метр (кгс/м²);

– техническая атмосфера: 1 ат = 1 кгс/см²;

– миллиметр водяного столба (мм вод. ст.);

– миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.).

Между единицами давления существует связь: 1 кгс/см² = 10000 кгс/м² = 10 м вод. ст. = 10000 мм вод. ст. = 735,56 мм рт. ст. = 98066,5 Па = = 0,981 бар.

1 кгс/см² = 0,1 МПа.

1 МПа = 10 кгс/см².

1 бар = 1, 0197 кгс/см².

Удельный объём.

Это объём единицы массы, определяемый как отношение объёма тела к его массе.

v = V/m

Величина, обратная удельному объёму, называется плотностью рабочего тела. Она определяется как отношение массы тела к его объёму.

ρ = m/V

Плотность зависит от давления и температуры. С ростом давления плотность тела увеличивается. Более нагретые тела имеют меньшую плотность.

Теплота сгорания

Удельная теплота сгорания – это количество тепла, полученное от полного сгорания единицы объема газа. Различают:

а) высшую теплоту сгорания Q_в – количество тепла, выделившееся при полном сгорании 1 м³ газа с образованием углекислого газа (С0₂) и воды (Н₂0);

б) низшую теплоту сгорания Q_н – количество тепла, выделившееся при полном сгорании 1 м³ газа с образованием углекислого газа (С0₂) и водяных паров (Н₂0).

Разница между Q_н и Q_в, происходит из-за тепла, идущего на парообразование воды.

Теплота измеряется в калориях или джоулях.

1 калория (кал) - это количество тепла, идущего на нагрев 1 г воды от 19,5 до 20,5°С.

1 кал = 4,187 Дж ≈ 4,2 Дж; 1 Дж = 0,239 кал ≈ 0,24 кал.

Состав природного газа

Преимущества:

– высокая теплота сгорания;

– относительно низкая стоимость;

– отсутствие складских помещений для хранения;

– относительная высокая экологичность (меньше вредных примесей);

– лёгкость автоматизации процесса сжигания;

– облегчение труда обслуживающего персонала;

– при сжигании требуется минимальный избыток воздуха для горения;

– при сжигании можно обеспечить более точную регулировку требуемой температуры, чем при сжигании других видов топлива;

– отсутствуют потери от механического недожога;

– форма газового пламени легко регулируется.

Недостатки:

– взрыво– и пожароопасен;

– при повышенной концентрации в воздухе, возможно удушье вследствие уменьшения количества кислорода в воздухе.

Состав природного газа:

1. Горючие компоненты:

– метан СН₄ – основная составляющая часть, достигающая 98% по объему;

– тяжелые углеводороды (этан (С₂Н₆), пропан (С₃Н₈), бутан (С₄Н₁₀) и др.) – содержатся в небольших количествах.

2. Негорючие компоненты (балласт):

– азот N₂ – содержится в небольших количествах и выполняет роль инертного газа, т. к. не взаимодействует с кислородом;

– углекислый газ С0₂ – содержится в небольших количествах; без цвета со слегка кисловатым привкусом и запахом. При содержании в воздухе 10% и более токсичен, тяжелее воздуха;

– кислород 0₂ - составная часть воздуха; без цвета, запаха и вкуса; является окислителем.

3. Вредные компоненты:

– сероводород Н₂S – содержится в небольших количествах; без цвета, с запахом тухлых яиц; токсичен; горит, наличие серы в его составе приводит к коррозии металла. Тяжелее воздуха.

4. Механические примеси (их содержание зависит от способа до­бычи и условий транспортирования газа):

– смолы и пыль - перемешиваясь, могут образовать закупорки в газопроводах;

– вода - при низких температурах замерзает, что приводит к образованию ледяных пробок и обмерзанию дросселирующих устройств; способствует коррозии металла.