ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рабочее тело и параметры его состояния. Основные законы идеального газа из "Основы теплотехники и гидравлики " Молекулы любого вещества, взаимодействуя друг с другом, находятся в непрерывном движении. Как известно, атом вещества состоит из положительно заряженного атомного ядра и отрицательно заряженных частиц—электронов, окружающих ядро. Силы взаимодействия между молекулами определяются взаимодействием их зарядов. Так, между электронами одной молекулы и ядрами другой действуют силы притяжения, а между электронами обеих молекул и между их ядрами действуют силы отталкивания. [c.10] Агрегатное состояние вещества определяется величиной межмо-лекулярных сил взаимодействия и расстояниями между молекулами. В твердом и жидком состояниях молекулы вещества находятся на сравнительно небольших расстояниях друг от друга и обладают столь большой силой притяжения, что тела сохраняют свой объем, а твердое тело сохраняет еще и форму. Силы взаимодействия между молекулами газа, расстояния между которыми значительно больше их размеров, намного меньше сил, действующих между молекулами твердого и жидкого тел. Поэтому любое количество газа, даже самое малое, заполняет весь объем, в который его заключают, как бы велик этот объем ни был. [c.10] Способность газа заполнять весь объем, в который его помещают, подтверждает, что молекулы газа находятся в постоянном движении. Установлено, что движение молекул газа беспорядочно и хаотично. [c.10] Упрощенной моделью газообразного тела служит так называемый идеальный газ, у которого объем, занимаемый его молекулами, мал по сравнению с объемом всего рассматриваемого газа молекулы газа рассматриваются как беспорядочно движущиеся материальные точки, распределенные равномерно в объеме газа. Силами сцепления между молекулами идеального газа можно пренебречь. [c.11] Изучение законов идеального газа помогает определять поведение реального газа в различных условиях. Степень расхождения свойств идеального и реального газов зависит от условий, в которых находится газ. Чем ниже давление и выше температура, тем ближе свойства реального газа к свойствам идеального. Все газовые законы наиболее просто формулируются для идеального газа. [c.11] В дальнейшем все выводы и рассуждения будут относиться к идеальному газу. Отдельные случаи, относящиеся к реальному газу, будут оговорены. [c.11] Удельный объем. Величины, отнесенные к единице массы (1 кг, 1 моль), называют удельными и обозначают строчными буквами. Например, полный объем обозначают V, а удельный — у полное количество тепла — С, а удельное — 7 полную работу — L, а удельную — / и т. д. В некоторых случаях могут быть отклонения от зтого условия, тогда они будут оговорены особо. [c.11] Плотность тела определяется как масса единицы объема, т. е. как отношение массы к ее объему. [c.11] С точки зрения молекулярно-кинетической теории, степень на-гретости те аа зависит от быстроты хаотического движения модекул зтого тела. При подводе тепла к телу скорость движения молекул увеличивается и их механическая энергия переходит в тепловую. При этом тело нагревается, т. е. его температур повышается. При отводе тепла движение моле ул замедляется и тело при этом охлаждается, т. е. температура его понижается. [c.11] температуру газа следует рассматривать как меру сред ней кинетической энергии газовых молекул. [c.12] С этой точки зрения понятно, что температура должна измеряться в единицах энергии. Однако в технике это неудобно. Поэтому температуру измеряют в градусах (переводным коэффициентом является постоянная Больцмана к, дж град). [c.12] В термодинамических исследованиях пользуются шкалой, предложенной в 1848 г. выдающимся английским ученым-физиком Кельвином. [c.12] На практике широко пользуются шкалой Цельсия. Температуру на этой шкале отсчитывают от точки замерзания воды, приписывая этой точке температуру, равную нулю. Температуру по этой шкале обозначают °С. В дальнейшем будем обозначать буквой Т абсолютную температуру, а температуру по шкале Цельсия буквой (. [c.12] Давление. Молекулы газа, заключенного в сосуд, находятся в непрерывном и хаотическом движении. Сталкиваясь друг с другом, они ударяются о стенки сосуда, которые испытывают воздействие сил удара молекул газа. [c.12] Единицей измерения давления является ньютон на квадратный метр (н/м ). Эта единица давления неудобна для практического использования ввиду ее малости. Поэтому удобнее давление измерять в барах I бар = 10 н м ). По своей величине эта единица близка к I ат (I бар = 0,987 ат). [c.12] Кроме того, давление на практике часто измеряют в физических и технических атмосферах. Атмосферным давлением называют давление, оказываемое весом столба воздуха на единицу площади его основания. [c.13] Это давление может быть уравновешено столбиком ртути высотой 760 мм или столбом воды высотой 10 330 мм. [c.13] Атмосферное давление, измеряемое барометром, называют барометрическим и обозначают рбар. [c.13] Многие процессы протекают при давлениях выше атмосферного (давление пара в котле, сжатого компрессором воздуха, давление, созданное столбом жидкости и т. п.). Любое из этих давлений является дополнительным к атмосферному, т. е. избыточным сверх одной атмосферы. Избыточное давление измеряют манометром и обозначают Ризб или Рман. [c.13] Вернуться к основной статье