3 Определение показателя адиабаты

Показатель адиабаты газа - это отношение относительного из­менения давления Р к соответствующему относительному изменению плотности газа ρ в процессе изменения его состояния без теплообме­на с окружающей средой.

Показатель адиабаты для идеального газа всегда больше единицы. С увеличением количества атомов в молекуле газа значение показателя адиабаты возрастает.

Адиабатические процессы могут протекать обратимо и необрати­мо. В случае обратимого адиабатического процесса энтропия системы остаётся постоянной. Поэтому обратимый адиабатический процесс на­зывают ешё изоэнтропийнъш. В необратимых адиабатических процес­сах энтропия возрастает.

Показатель адиабаты применяется при расчете коэффициента рас­ширения газа и зависит от параметров состояния газа (давления и тем­пературы), а в случае смеси газов - и от состава смеси.

Адиабатическим дросселированием называется процесс необра­тимого перехода газа (жидкости) с высокого давления на низкое (рас­ширение) при прохождении его через сужение поперечного сечения (перегородка с отверстием, пористая перегородка) без совершения внешней работы и без сообщения и отнятия теплоты.

Процесс протекает быстро, вследствие чего теплообмен с окру­жающей средой практически не происходит и энтальпия вещества не изменяется. Полезная же работа не совершается, так как работа про­талкивания переходит в теплоту трения.

При адиабатическом дросселировании реального газа, в отличие от идеального, в результате изменения внутренней энергии производит­ся работа против сил взаимодействия молекул. Это приводит к измене­нию температуры газа. Изменение температуры газа при дросселирова­нии называется эффектом Джоуля-Томпсона.

В зависимости от начального состояния реального газа перед дрос­селем, температура его при дросселировании может уменьшаться, уве­личиваться или оставаться без изменений.

Точка, соответствующая начальному состоянию газа, в котором темпе­ратура газа при адиабатическом дросселировании не изменяется, и следова­тельно изменяется знак температурного эффекта, называется точной инвер­сии.

Процесс протекает быстро, вследствие чего теплообмен с окру­жающей средой практически не происходит и энтальпия вещества

3.1 Расчет показателя адиабаты

Показатель адиабаты применяется при расчете коэффициента расширения газа. Показатель адиабаты зависит от параметров состояния газа (давления и температуры), а в случае смеси газов и от состава смеси.

Показатель адиабаты природного газа, метана и азота должен вычисляться по усовершенствованной формуле Кобза:

(29)

4 Определение скорости звука

Скорость звука применяется при определении поправочного множителя показаний вибрационных плотномеров. Скорость звука зависит от параметров состояния газа (давления и температуры), а в случае смеси газов и от состава смеси.

Скорость звука природного газа вычисляют по формуле

,                                       (30)

где    к - показатель адиабаты;

К - коэффициент сжимаемости;

ρ_c - плотность природного газа при стандартных условиях.