ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рабочее тело из "Общая теплотехника Издание 2 " Теоретическим основанием теплотехнической науки являются учение о свойствах тепловой энергии и, в частности, законы взаимного преобразования тепловой и механической энергии. Раздел теплотехники, как научной дисциплины, в котором сосредоточено изучение этих законов, называется технической термодинамикой. [c.13] Процесс преобразования тепловой энергии, источником которой в технике по преимуществу является топливо, в механическую осуществляется с помощью рабочего тела, т. е. вещества, способного воспринимать тепло и совершать работу. Наиболее удобным для названного процесса является газообразное состояние тела, так как оно среди других агрегатных состояний характеризуется наибольшей способностью тела к расширению при нагревании. [c.13] При теоретическом изучении газообразного тела сначала устанавливается упрощенная модель газа—такого, в котором отсутствуют силы сцепления между молекулами, образующими газ, а сами молекулы принимаются за материальные точки, не имеющие объема. Такой абстрактный газ получил название идеального газа. Несмотря на то, что каждый существующий в природе газ согласно представлениям о строении тел состоит из молекул конечного объема, между которыми действуют силы сцепления, изучение описанной упрощенной модели газа имеет очень большое практическое значение, так как часто встречаются такие состояния действительного газа, в которых силы сцепления и относительный объем молекул очень малы. Это обстоятельство позволяет расширить понятие об идеальном газе и понимать под ним также каждый действительно суш,ествующий в природе газ, в котором можно пренебречь силами сцепления между молекулами и объемом самих молекул. [c.13] Подробное изучение свойств газов показывает, что чем дальше газ находится от жидкого состояния (т. е. чем труднее его перевести в жидкое состояние), тем он больше подходит под понятие идеального газа отнесение газа того или иного состояния к разряду идеальных тем более справедливо, чем давление газа ниже, а температура выше. [c.13] В одном случае водяной пар является составной частью газовых смесей, которые получаются в результате сгорания топлива в топках паровых котлов, воздухоподогревателей, печей и т. п. или в цилиндрах тепловых двигателей. [c.14] В этом случае давление пара очень мало, а температура его высока в таких состояниях его можно считать идеальным газом. По тем же соображениям идеальным газом часто считают водяной пар, входящий как составная часть в атмосферный воздух. [c.14] В тех случаях, когда водяной пар является рабочим телом в паровых двигателях или теплоносителем в теплообменных аппаратах, его состояние достаточно близко к состоянию жидкости (он легко превращается в жидкость). [c.14] В этих случаях пренебрегать силами сцепления между молекулами и объемом самих молекул уже нельзя. Газы в таких состояниях не подчиняются законам идеальных газов и их называют реальными газами. [c.14] Известно, что молекулы, образующие газ, находятся в хаотическом, как его называют, тепловом движении. Ввиду малости молекул и громадного их количества состояние газа характеризуется не поведением отдельных молекул или их групп, а средними величинами, измеряющими результат действия всех молекул. Такие величины называются параметрами состояния газа из них мы сначала рассмотрим параметры—температуру, удельный объем и давление. [c.14] При измерении температур условлено за начало отсчета принимать температуру тающего льда, которой придано значение 0°С (нуль градусов по так называемой международной стоградусной шкале). Температуре кипящей воды при барометрическом давлении 760 мм рт. ст. в названной шкале придано значение 100° С. Из шкалы, получающейся по этим двум постоянным точкам, и вытекает понятие градуса стоградусной шкалы, обозначаемого буквой С (стоградусная) и иногда называемого неправильно градусом Цельсия. [c.14] Чтобы отличить абсолютную температуру от температуры, измеренной по стоградусной шкале, первую обозначают градусами Кельвина (°К), хотя величина градуса в обеих шкалах одна и та же. [c.14] Давление газа на стенки сосуда есть результат ударов о стенки громадного количества молекул, образующих газ. Давление измеряется силой, приходящейся на единицу поверхности. [c.14] Из формул (1-3) и (1-4) видно, что избыточное давление (измеряется манометром) и разрежение (измеряется вакуумметром) являются вспомогательными величинами для определения абсолютного давления, которое одно среди этих величин и является параметром состояния. [c.15] Пусть имеется вертикальный цилиндри -ческий столб такой жидкости с площадью основания S. Тогда, очевидно, на эту площадь действует сила, равная весу столба жидко сти, т. е. [c.15] Единицей измерения давления в технической системе мер служит величина кг1м , так как в этой системе за единицу силы принимают кг, а за единицу поверхности особого названия эта единица измерения не имеет. Так как л г л —очень малая величина, то в теплотехнике пользуются для измерения давлений также единицей, в 10 000 раз большей (лгг/сл ). Эта единица называется технической атмосферой ат) она равна давлению кг на 1 см . Абсолютное давление, измеренное в атмосферах (технических), сокращенно обозначают ama, избыточное — ати. [c.15] Пример 1-2. Давление в котле по манометру равно 5,2 ат, показание барометра 780 мм рт. ст. Определить абсолютное давление. [c.16] Вернуться к основной статье