13.Влажный воздух. Его св-ва.

Влажный воз­дух (Атмосферный воздух) состоит из сухой части (азота, углерода, инертных газов) и водяных паров. Причем, если содержание газов в сухой части воздуха относительно стабильно, то количество водяных паров изменяется в широких пределах и зависит от времени года и местных климатических условий.

Влажный воздух является идеальной газовой смесью.

Насыщенный - влажный воздух, содержащий max коли­чество водяного пара при данной температуре (сухой воздух + насыщенный водяной пар).

Ненасыщен­ный - воздух, в котором не содержится мак­симально возможное приданнойt кол-во водяного пара. Водяной пар содержится в воздухе обычно внебольших кол-вах и в большинстве случаев в перегретом состоянии, поэтому к нему м. б. применены законы идеальных газов. Давление влажного воздуха (закон Дальтона):

Р_б= Р_в + Р_п

Рв, Рп—парциальные давления соответственно сухого воздуха и водяного пара, Па.Парциальное давление р_п можно определить из таб­лиц насыщенного пара по температуре точки росы, т.е. по той температуре, до которой нужно охладить ненасы­щенный воздух при постоянном влагосодержании, чтобы он стал насыщенным.

Св-ва влажного воздуха:

1. t, молекулярная масса, давление, обладает газовой постоянной и теплоёмкостью смеси

2. Степень насыщения воздуха водяными парами показывает физическая величина, называемая относительной влажностью. Относительная влажность W(φ)(в %). - отношение плотности водяного пара во влажном воздухе при данной t к max возможной абсолютной влажности в насыщенном воздухе при той же t

3. абсолютная влажность – кол-во водяного пара в 1 м³ при даннойt (ρ, г/м³, кг/м³) – плотность водяного пара во влажном воздухе при данной t)

4. влагосодержание – кол-во водяных паров во влажном воздухе в г/кг или кг/кг содержащихся в 1 кг сухого воздуха (отношение массы водяного пара к единице массы сухого воздуха, содержащегося во влажном воздухе)

43.Топливо. Элементарный состав (на примере твердого топлива). Теплотворная способность топлива.

То́пливо — вещество или несколько веществ, из которых с помощью определённой реакции может быть получена тепловая энергия. Понятие топлива возникло из способности некоторых веществ гореть, выделяя при этом тепло. Поскольку горение является химической реакцией окисления, то в этом случае топливо состоит из горючего (дерева в виде дров или бензина) и окислителя, которым часто служит кислород воздуха.

Основным его видом является органическое топливо, образовавше­еся из остатков растительного и животного происхож­дения под давлением и без доступа воздуха в течение длительного времени.

По агрегатному состоянию топливо можно разделить на твердое, жидкое и газообразное, а по способу получе­ния — на естественное, добываемое из недр земли, и ис­кусственное, получаемое путем химической или механи­ческой переработки естественного топлива.

Твёрдые топлива:

1. Древесина, древесная щепа, древесныепеллеты

2. Горючий сланец

3. Сапропель

4. Торф

5. Уголь

6. Битуминозные пески

7. Порох

Соединения азота

Твёрдое ракетное топливо

Элементарный состав топлива. Топливо в том виде, в котором оно добыто, включает в себя органическую массу и балласт. Органической массой топлива считают ту часть, которая произошла из органических веществ: углерода, водорода, кислорода и азота; в балласт включают серу, минеральные примеси — золу и влагу топлива:

Выражая компоненты топлива в процентах, отнесенных к 1 кг массы, получим уравнение состава рабочей массы топлива:

S^Р_Л – летучая сера, составляет часть общего количества серы, находящейся в топливе, остальная часть серы (негорючая) входит в состав минеральных примесей.

S^Р_Л = S0 + SК, где S0 - органическая сера и SК – горючая колчеданная сера.

Теплотворная способность топлива - количество теплоты, выделяемое при сжигании 1 кг.твердого или 1 куб.м. газообразного топлива. Теплотворность каждого вида топлива зависит:

- от его горючих составляющих: углерода, водорода, летучей горючей серы и др.;

- от его зольности и влажности.

Различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива.

Высшей теплотой сгорания топлива Q_в^р называют ко­личество теплоты, выделяемой топливом при полном его сгорании с учетом теплоты, выделившейся при конденса­ции водяных паров, которые образуются при горении.

Низшая теплота сгорания Q_н^р отличается от высшей тем, что не учитывает теплоту, затрачиваемую на обра­зование водяных паров, которые находятся в продуктах сгорания. При расчетах принимается величина низшей теплоты сгорания, поскольку теплота водяных паров бесполезно теряется с уходящими в дымовую трубу про­дуктами сгорания.

Взаимосвязь высшей и низшей теплоты сгорания топ­лива Q_н^р, кДж/кг, для рабочей массы определяется уравнением: