Критические параметры газов
|
Газ |
Температура Tкр, °С |
Давление * ркр | |
|
МПа |
Мкгс/м2 | ||
|
Азот……………… Бутан…………….. Водяной пар……... Воздух…………… Кислород………… Метан……………. Пропан…………... Этан……………… Пентан…………… |
-147,1 152,8 374,15 -140,7 -118,8 -82,5 95,6 32,1 197,2 |
3,39 3,62 21,77 3,77 5,04 4,65 4,40 4,94 3,34 |
0,346 0,369 2,220 0,385 0,514 0,474 0,449 0,504 0,341 |
|
* 1 МН/м2= 106ПА. | |||
Теплоемкость газов
При проведении тепловых расчетов газопроводов необходимо знать значение удельных теплоемкостей газов. Удельной теплоемкостью газа называется количество тепла, которое необходимо сообщить единице массы (или объема) газа, чтобы температура его в данном процессе изменилась на 1° С.
Теплоемкость газа зависит от характера протекаемого процесса. Например, если в газгольдере находится газ, который подогревается на 1°С, но при этом в различных случаях объем газа меняется по-разному. Работа газа будет различной. В связи с этим и теплоемкость газа будет не одинакова. Она будет зависеть от характера протекающего процесса.
Наибольшее распространение в термодинамических расчетах получили теплоемкости двух простейших процессов: при постоянном давлении Ср и при постоянном объеме Сv.
В каком-либо определенном процессе изменения состояния газа количество тепла, необходимое для нагревания 1 кг газа на 1°С при данном давлении, зависит от абсолютной температуры газа. Количество тепла оказывается разным при различных температурах газа. При данной температуре газа количество тепла, необходимое для нагревания 1 кг газа на 1°С, зависит от величины давления.
Для городских газопроводов теплоемкость газов изменяется в узких пределах, поэтому величину теплоемкости можно принимать постоянной.
Значения массовой теплоемкости Ср некоторых газов (в кДж/(кг∙К):
При При
0°С 100°С
Бутан……….1,592 2,021
Воздух……...1,003 1.010
Метан……….2,165 2.448
Пропан……...1,549 2,016
В табл. 7.2 приведены значения массовой теплоемкости при постоянном давлении для метана в зависимости от давления и температуры. Для идеальных газов справедливо соотношение (закон Майера):
(7.10)
где ср — удельная теплоемкость при постоянном давлении в Дж/(кг∙К); сυ — удельная теплоемкость при постоянном объеме в Дж/(кг∙К); R — газовая постоянная в Дж/(кг∙К).
Таким образом, если известна величина удельной теплоемкости при постоянном давлении, можно определить теплоемкость при постоянном объеме.
Массовые удельные теплоемкости при постоянном давлении и постоянном объеме идеальных газов являются функцией только одной температуры, т. е. зависят только от температуры.
Таблица 7.2
Массовые теплоемкости Ср (в кДж/(кг∙К) метана при постоянном давлении
-
Температура, °С
Давление, МПа
0,0980
1,010
2,020
3,030
4,040
-30
-20
-10
0,0
+10
+20
+30
2,022
2,064
2,110
2,152
2,192
2,231
2,273
2.106
2,148
2,185
2,223
2,261
2,298
2,336
2,223
2,244
2,269
2,307
2,340
2,378
2,407
2,370
2,360
2,370
2,395
2.424
2,457
2,483
2,554
2,499
2,487
2,491
2,512
2,537
2,554