Параметры состояния.

В различного рода теплотехнических аппаратах, устройствах и системах используются разнообразные вещества или, как их еще называют, рабочие тела (газы, жидкости и пары), физическое состояние которых характеризуется с помощью так называемых параметров состояния: температуры, давления, удельного объема или плотности.

Температура Т(К) или t(°С) – параметр, характеризующий тепловое состояние вещества. Значение этого параметра обусловливается средней кинетической энергией поступательного движения молекул вещества. Соотношение между температурами, выраженными в кельвинах и градусах Цельсия определяется уравнением.

Т = t + 273,15. (1)

Давление Р (Па) – параметр, определяемый как результат ударов молекул вещества (газа или жидкости) о стенки сосуда, в который это вещество заключено, В теплотехнике пользуются понятиями абсолютного (Ра), избыточного (Ри) и вакуумметрического (Рв) давлений.

Абсолютное давление – полное давление, под которым находится вещество:

Ра = Ри + Рб, (2)

Где Рб – барометрическое (атмосферное) давление, Па.

Избыточное давление – разность между абсолютным давлением, большим атмосферного и атмосферным давлением:

Рн = Ра – Рб. (3)

Вакуумметрическое давление – разность между атмосферным давлением и абсолютным давлением, меньшим атмосферного:

Рв = Рб – Ра. (4)

Удельный объем υ(м³/кг) – тот объем, который занимает единица массы вещества:

υ = V/G, (5)

где V – полный объем вещества, м³; G – масса вещества, кг.

Плотность ρ (кг/ м³) – масса единицы объема вещества:

ρ = G/V. (6)

Связь между параметрами состояния Р, υ и Т устанавливается уравнением состояния или характеристическим уравнением, которое для так называемого идеального газа * имеет вид:

- для единицы массы газа (для 1 кг): Рυ = RТ (7)

- для произвольной массы газа G: PV = GRT. (8)

В этих уравнениях R – газовая постоянная, Дж/(кг·К).

Численная величина R для каждого конкретного газа зависит только от его химического состава:

, (9)

где Rу = 8314 Дж/(кмоль·К) - "универсальная газовая постоянная; µi – молекулярная масса газа.

Дата добавления: 2015-07-18