Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

РГР по теплотехнике

.pdf
Скачиваний:
83
Добавлен:
17.03.2015
Размер:
641.09 Кб
Скачать

 

 

 

 

34

 

 

 

2 ,4

 

 

 

 

 

ê Ä æ

 

 

 

 

 

ê ã Ê

 

 

 

 

 

 

2 ,2

 

 

C2 H 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ,0

 

 

 

 

 

C p

1 ,8

 

 

 

 

 

 

1 ,6

 

 

 

 

 

 

1 ,4

2 6 0

3 0 0

3 4 0

3 8 0

4 2 0 Ê 4 6 0

 

2 2 0

T

Рис. 1.15 – Зависимость теплоемкости этана от температуры

 

 

 

35

 

 

 

2 ,4

 

 

 

 

 

 

ê Ä æ

 

 

 

 

 

 

ê ã Ê

 

C 3 H 8

 

 

 

2 ,2

 

 

 

 

2 ,0

 

 

 

 

 

 

1 ,8

 

 

 

 

 

 

C p

 

 

 

 

 

 

1 ,6

 

 

 

 

 

 

1 ,4

 

 

 

 

 

Ê 4 6 0

2 2 0

2 6 0

3 0 0

3 4 0

3 8 0

4 2 0

T

Рис. 1.16 – Зависимость теплоемкости пропана от температуры

 

 

 

36

 

 

 

2 ,4

 

 

 

 

 

 

ê Ä æ

 

 

 

 

 

 

ê ã Ê

 

 

 

 

 

 

2 ,2

 

 

n C 4 H 1 0

 

 

 

2 ,0

 

 

 

 

 

 

1 ,8

 

 

 

 

 

 

C p

 

 

 

 

 

 

1 ,6

 

 

 

 

 

 

1 ,4

2 6 0

3 0 0

3 4 0

3 8 0

4 2 0

Ê 4 6 0

2 2 0

T

Рис. 1.17 – Зависимость теплоемкости н-бутана от температуры

 

 

37

 

 

 

 

2 ,4

 

 

 

 

 

 

ê Ä æ

 

 

 

 

 

 

ê ã Ê

 

 

 

 

 

 

2 ,2

 

n C5 H 1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ,0

 

 

 

 

 

 

1 ,8

 

 

 

 

 

 

C p

 

 

 

 

 

 

1 ,6

 

 

 

 

 

 

1 ,4

 

 

 

 

 

Ê 4 6 0

2 2 0

2 6 0

3 0 0

3 4 0

3 8 0

4 2 0

T

Рис. 1.18 - Зависимость теплоемкости н-пентана от температуры

 

 

 

38

 

 

 

2 ,6

 

 

 

 

 

 

ê Ä æ

 

 

 

 

 

 

ê ã Ê

 

 

n C 6 H 1 4

 

 

 

2 ,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ,2

 

 

 

 

 

 

C p

 

 

 

 

 

 

2 ,0

 

 

 

 

 

 

1 ,8

 

 

 

 

 

 

1 ,6

 

 

 

 

 

Ê 4 6 0

2 2 0

2 6 0

3 0 0

3 4 0

3 8 0

4 2 0

T

Рис. 1.19 - Зависимость теплоемкости н-гексана от температуры

39

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1.Дайте определение ТС, термодинамического процесса.

2.Назовите термические и калорические параметры состояния.

3.Дайте определение идеального газа.

4.Что такое идеальная газовая смесь?

5.Дайте определение удельной теплоемкости.

6.К каким единицам количества вещества принято относить теплоемкость?

7.Какие факторы влияют на теплоемкость?

8.Дайте определение объемной теплоемкости и теплоемкости при постоянном объеме.

9.Какая теплоемкость больше сp или cv , почему?

10.Напишите зависимость между истинной и средней теплоемкостью.

11.Изобразите зависимость теплоемкости от температуры.

12.Как можно выразить изменение внутренней энергии идеального газа в произвольном термодинамическом процессе?

13.В каком процессе изменения состояния все подведенное тепло расходуется на изменение внутренней энергии?

14.В каком процессе подведенное к газу тепло равно изменению энтальпии? 15.Нужно ли подводить или отводить тепло от газа при изотермическом сжатии?

16.Как и почему изменяется температура при его адиабатическом сжатии и расширении?

17.Чему равен показатель политропы для основных процессов изменения состояния идеальных газов?

18.Каков физический смысл показателя политропы?

19.Как можно графически показать, что данный процесс является политропным с постоянным показателем?

20.В каких пределах изменяется показатель политропы в процессах идеальных циклов тепловых машин?

21.Какой знак имеет U и q в политропынх процессах расширения: а) для 0 < n <1; б) для 1 < n < k ; в) для k < n < ∞; в какой из этих групп политроп теплоемкость отрицательная?

22.В каком из рассмотренных Вами политропных процессов подведено больше тепла, совершено больше работы?

23.В каком процессе α = 0 ?

24.Изобразите основные политропные процессы, проходящие через заданную точку в координатах P-v и T-S.

25.Какая доля подведенного тепла в изобарном процессе идет на изменение внутренней энергии?

26.При каких условиях подвод тепла к газу сопровождается повышением температуры и при каких – понижением?

27.При каких условиях отвод тепла от газа сопровождается понижением температуры и при каких – повышением?

40

ЛИТЕРАТУРА

1.Базаров И.П. Термодинамика. – М.: Высшая школа, 1983. – 344 с.

2.Жуковский В.С. Термодинамика. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 304 с.

3.Поршаков Б.П., Бикчентай Р.Н., Романов Б.А. Термодинамика и теплопередача (в технологических процессах нефтяной и газовой промышленности). – М.: Недра, 1987. – 349 с.

4.Программа по теплотехническим дисциплинам для инженернотехнических специальностей вузов. – М.: Государственный комитет СССР по народному образованию, 1988. – 36 с.

5.Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике. – М.: Машиностроение, 1973. – 344 с.

6.Андрианова Т.Н., Дзампов В.В., Зубарев В.Н. и др. Сборник задач по технической термодинамике: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1981. – 240 с.

7.Загорученко В.А., Бикчентай Р.Н., Вассерман А.А. и др. Теплотехнические расчеты процессов транспорта и регазификации природных газов: Справочное пособие. – М.: Недра, 1980. – 320 с.

8.Термодинамика (Основные понятия. Терминология. Буквенные обозначения величн): Сборник определений. – М.: Наука. – 1984. Вып. 103. – 40 с.

9.Чечеткин А,В., Занемонец Н.А. Теплотехника. – М.: Высшая школа, 1986. – 344 с.

41

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.1 РАСЧЕТ СРЕДНЕЙ МАССОВОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ КОМПОНЕНТЫ

ГАЗОВОЙ СМЕСИ 1. Для углеводородных газов средняя массовая теплоемкость при

постоянном давлении Cpm может приниматься приближенно при Tm = T1 +2 T2 по

соответствующим графикам на рис. 2.3...2.8.

2. Для неуглеводородных составляющих средняя массовая теплоемкость при постоянном давлении Cpm должна рассчитываться через истинную мольную

теплоемкость при постоянном давлении µCp в следующей последовательности:

рассчитывается средняя мольная теплоемкость по соответствующей формуле табл. 1 приложения 1:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tt2

 

 

µCp dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µCpm

=

t1

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

t2 t1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

например для воздуха:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

(28,7558 + 0,0057208 t) dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28,7558 t2 + 0,0057208

 

t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µC pm

 

tt2 =

t1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 t1

 

 

 

 

 

 

 

t2 t1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t1

 

 

 

t 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28,7558

+ 0,0057208

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 28,7558 + 0,0057208 tm ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 t1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где tm

=

t1 + t2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по полученному значению средней мольной теплоемкости определяется средняя массовая:

 

µC pm

 

t2

 

 

C pm =

 

t1

.

 

 

µ

 

 

Для ориентировочных расчетов принимают теплоемкость не зависящей от температуры. Постоянные мольные теплоемкости приведены в табл. 2 приложения 1.

42

Продолжение приложения 1.1

Таблица 1 Интерполяционные формулы для истинных мольных теплоемкостей

неуглеводородных газов

Газ

Мольная теплоемкость при P = const,

кДж

кмоль К

 

µC p = 29,5802

+ 0,0069706 t

O2

 

N2

µCp = 28,5372

+ 0,0053905 t

 

CO

µC p = 28,7395 + 0,0058862

t

 

Воздух

µC p = 28,7558 + 0,0057208

t

 

 

µC p =32,8367 + 0,0116611 t

 

H 2 O

 

SO2

µC p = 42,8728

+ 0,0132043

t

 

H 2

µC p = 28,3446 +0,0031518 t

 

CO2

µC p = 41,3597

+ 0,0144985

t

 

Таблица 2 Приближенные значения мольных теплоемкостей при постоянном объеме и

постоянном давлении ( µC = const )

Газ

µCv

 

 

µC p

k

 

кДж

 

 

кмоль К

 

 

Одноатомные

12,56

 

20,93

1,67

Двухатомные

20,93

 

29,31

1,40

Трех- и

29,31

 

37,68

1,29

многоатомные

 

 

 

 

 

 

43

Продолжение приложения 1.1 Таблица 3

Молярные массы µi и газовые постоянные Ri компонентов газовой смеси

 

 

Молярная масса,

Газовая постоянная,

Газ

Химическая формула

 

кг

 

 

кДж

 

 

 

 

кмоль

 

кг К

Метан

CH 4

16,04

 

518,67

Этан

C2 H 6

30,07

 

276,64

Пропан

C3 H8

44,09

 

197,70

н-Бутан

nC4 H10

58,12

 

143,08

н-Пентан

nC5 H12

72,15

 

115,23

н-Гексан

nC6 H14

86,17

 

69,48

 

Кислород

O2

32,00

 

259,0

 

Водород

H 2

2,02

 

4124,0

Азот

N2

28,03

 

296,8

 

Окись углерода

CO

28,01

 

296,8

 

Водяной пар

H 2 O

18,02

 

461

 

Двуокись углерода

CO2

44,01

 

188,9

 

Сернистый газ

SO2

64,06

 

129,8

 

Воздух

-

28,96

 

287,0

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]