Теплоемкость газов

При тепловых расчетах газопроводов часто приходится пользоваться понятием удельной теплоемкости газа. Удельной теплоемкостью газа называется количество теплоты, необходимой для нагрева единицы массы вещества (или объема) на один градус в определенном процессе:

, (1.15)

где - количество теплоты, подведенной к единице массы (или объема) газа в процессе его нагрева от температуры до температуры ; и - соответственно начальная и конечная температура газа.

На практике наиболее часто используются теплоемкости изобарного и изохорного процессов. Эти теплоемкости называются изобарной и изохорной и обозначаются соответственно и . Теплоемкость - величина переменная, зависящая от температуры и давления, а для идеальных газов - только от температуры. Теплоемкость, определяемую уравнением (1.15), называют средней теплоемкостью и обозначают и в отличие от истинных теплоемкостей и , определяемых для конкретно заданной температуры.

Средняя теплоемкость газа в интервале заданных температур процесса определяется по значению среднеарифметической температуры процесса , т.е. для того чтобы найти среднюю теплоемкость , необходимо знать среднюю температуру процесса . По найденному значению средней температуры определяется с использованием специальных таблиц (табл. 1.1) теплоемкость газов.

В практических расчетах среднюю теплоемкость наиболее просто определять по соотношению:

, (1.16)

где и - энтальпии природного газа в начале и в конце процесса. Значения энтальпий определяются по соответствующим таблицам или диаграммам для данного газа или вещества.

Таблица 1.1

Массовая теплоемкость некоторых газов при постоянном (атмосферном) давлении в кДж/ (кг · °с)

#G0Температура °С	Кислород О	Азот N	Водород Н	Углекисл. газ СО	Вода НО	Метан СН	Воздух
0	0,917	1,010	14,21	0,820	1,855	2,190	1,005
100	0,925	1,038	14,35	0,871	1,867	2,471	1,005
200	0,938	1,047	14,43	0,913	1,888	2,800	1,013
300	0,950	1,051	14,46	0,950	1,913	3,206	1,017
400	0,967	1,056	14,49	0,984	1,938	3,650	1,030
500	0,980	1,060	14,52	1,013	1,968	4,104	1,038
600	0,992	1,073	14,56	1,042	2,001	4,545	1,051
700	1,005	1,089	14,60	1,066	2,030	4,991	1,063
800	1,017	1,101	14,66	1,088	2,064	-	1,072
900	1,026	1,109	14,72	1,109	2,097	-	1,084
1000	1,034	1,118	14,79	1,126	2,131	-	1,093
1100	1,042	1,130	14,87	1,143	2,164	-	1,101
1200	1,051	1,139	14,95	1,160	2,194	-	1,109
1300	1,059	1,147	15,04	1,172	2,227	-	1,118
1400	1,063	1,155	15,13	1,185	2,257	-	1,126
1500	1,072	1,164	15,22	1,197	2,286	-	1,130