Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Топ:
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Дисциплины:
2021-03-18 | 149 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Идеальными газами принято считать газы, подчиняющиеся уравнению Клапейрона (Pv - RT). Одновременно под идеальными подразумеваются газы, в которых отсутствуют силы межмолекулярного взаимодействия, а объем самих молекул равен нулю. В настоящее время можно утверждать, что ни один из реальных газов не подчиняется этим газовым законам. Тем не менее эти специфические газовые законы достаточно широко используются в технических расчетах. Эти законы просты и достаточно хорошо характеризуют поведение реальных газов при невысоких давлениях и не очень низких температурах, вдали от областей насыщения и критических точек вещества. Наибольшее практическое распространение получили законы Бойля—Мариотта, Гей-Люссака, Авогадро и на их основе полученное уравнение Клапейрона — Менделеева.
25 |
24 |
глава 1 |
Характеристика природных газов |
Закон Бойля — Мариотта утверждает, что при постоянной температуре (/ = const) произведение абсолютного давления и удельного объема идеального газа сохраняет постоянную величину (Pv = const), т.е. произведение абсолютного давления и удельного объема зависит только от температуры. Откуда при t = const имеем:
Р v = Р v 1 2*2 r \ V V |
(1.27)
Закон Гей-Люссака утверждает, что при постоянном давлении (Р = const) объем идеального газа изменяется прямо пропорционально повышению температуры:
(1.32) |
Закон Авогадро утверждает, что объем одного моля идеального газа v не зависит от природы газа и вполне определяется давлением и температурой вещества (Р, Т). На этом основании утверждается, что объемы молей разных газов, взятых при одинаковых давлениях и температурах, равны между собой. Если v—удельный объем газа, а ц - мольная масса, то объем моля (мольный объем) равен v = Ц v. При равных давлениях и температурах для разных газов имеем:
|
v = \iv = [iRTIP=f(P,T) = const.
(1.28) |
= v0(l+ocO,
где v - удельный объем газа при температуре t °C и давлении Р; v0- удельный объем газа при температуре t = Q °C и том же давлении Р; а - температурный коэффициент объемного расширения идеальных газов при О °С, сохраняющий одно и тоже значение при всех давлениях и одинаковый для всех идеальных газов:
(1.33) |
Так как удельный мольный объем газа v зависит в общем случае только от давления и температуры, то произведение [ iR в уравнении (1.32)—есть величина одинаковая для всех газов и поэтому называется универсальной газовой постоянной:
R = \ i R = 8314, Дж / кмоль-К.
Таким образом, содержание закона Гей-Люссака сводится к следующему утверждению: объемное расширение идеальных газов при изменении температуры и при Р = const имеет линейный характер, а температурный коэффициент объемного расширения а является универсальной постоянной идеальных газов.
Сопоставление законов Бойля — Мариотта и Гей-Люссака приводит к уравнению состояния идеальных газов:
(1.30) |
Pv = RT,
где v - удельный объем газа; Р - абсолютное давление газа; R - удельная газовая постоянная идеального газа; Т- абсолютная температура идеального газа:
(1.31)
Физический смысл удельной газовой постоянной R — это удельная работа в процессе Р = const при изменении температуры на один
градус.
|
(1.34) |
Из уравнения (1.33) следует, что удельные газовые постоянные отдельных газов R определяются через их мольные массы. Например, для азота (NJ удельная газовая постоянная будет
= = 8314 / 28 =297 Дж / (кг -К).
Для G кг газа с учетом того, что Gv = V, уравнение Клапейрона записывается в виде:
PV=GRT=GRT, (1-35)
где G - количество вещества в молях G = G/Ц. Для 1 кмоля газа:
RT. (1.36)
|
Последнее уравнение, полученное русским ученым Д.И. Менделеевым, часто называют уравнением Клапейрона — Менделеева.
Значение мольного объема идеальных газов в нормальных физических условиях (f = 0°CmP=101,l кПа) составит:
v = Ж = 8314-27316 = 22,4 м3/ кмоль. (1.37)
Р 101,1 -103
26 |
глава 1 |
27 |
Характеристика природных газов |
Уравнение состояния реальных газов часто записывают на основе уравнения Клапейрона с введением в него поправки z, учитывающей отклонение реального газа от идеального
Pv = zRT, (1.38)
где z - коэффициент сжимаемости, определяемый по специальным номограммам или из соответствующих таблиц. На рис. 1.1 приведена номограмма для определения численных значений величины z природного газа в зависимости от давления Р, относительной плотности газа по воздуху А и его температуры t. В научной литературе коэффициент сжимаемости z обычно определяется в зависимости от
(1.39) |
так называемых приведенных параметров (давление и температура) газа:
кр' |
=77 Г,
где л, Р и рк — соответственно приведенное, абсолютное и критическое давление газа; т, Ги Тк - соответственно приведенная, абсолютная и критическая температура газа.
Критическим давлением называется такое давление, при котором и выше которого никаким повышением температуры жидкость уже не может быть превращена в пар.
Критической температурой называется такая температура, при которой и выше которой ни при каком повышении давления нельзя сконденсировать пар.
Численные значения критических параметров для некоторых газов приведены в табл. 1.5.
Таблица 1.5
|
|
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!