Газы Теплота — Определение по теплоемкостям

Классическое представление о внутренней энергии частично подтверждено эмпирическими данными по теплоемкости. Термин теплоемкость первоначально использовали для определения количества теплоты, необходимой для изменения температуры единицы массы какого-либо материала на один градус. Однако было найдено, что теплоемкость является функцией условий, при которых происходит нагревание. Например было найдено, что количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы газа на один градус, значительно больше, если газ расширяется при постоянном давлении в процессе нагревания, чем то количество теплоты, которое потребовалось бы для нагревания газа при постоянном объеме. Кроме того, имеет значение температурный интервал, в котором происходит нагревание. Поэтому существует несколько различных видов теплоемкости, каждый из которых характерен для какого-либо процесса нагревания. [c.32]

Как известно, теплоемкость реальных веществ зависит от вида процесса, в котором осуществляется подвод теплоты к веществу. В соответствии с этим различают несколько видов теплоемкости. Здесь приводятся некоторые лабораторные работы по определению изобарной теплоемкости ср, экспериментальное измерение которой осуществляется наиболее просто, а практическое значение велико. Экспериментальное измерение изохорной теплоемкости с в силу ряда причин (см. 6.1) является более сложным и проведено лишь для небольшого числа газов. [c.115]

При проведении практических термодинамических расчетов часто приходится сталкиваться со смесями газов. Для определения удельной теплоемкости смеси следует предварительно определить удельную теплоемкость сь i,. .., с каждого из газов, составляющих эту смесь. Формулу для вычисления теплоемкостей газовых смесей получают при допущении, что теплота, расходуемая на нагрев смеси, равна сумме теплоты, затраченной на нагрев каждого из газов смеси. Тогда массовая теплоемкость газовой смеси может быть вычислена по формуле [c.94]

Рекомендации, которые следует соблюдать при электрической градуировке калориметра, подробно изложены ранее (I, стр. 218—224). Здесь следует сделать только одно замечание. В этой методике при градуировке калориметра электрическим током калориметрическая система остается постоянной. В то же время при проведении опыта по сожжению газов это положение не соблюдается. В реакционной камере постепенно накапливается вода. Кроме того, в камеру входят и выходят из нее реагирующие газы. Поэтому, пользуясь определенным в градуировочных опытах тепловым значением, нельзя, как это было рекомендовано ранее (I, стр. 254), вычислить величину теплового эффекта изучаемого процесса, протекающего изотермически при начальной или конечной температуре калориметра. Однако, если прибавить к тепловому значению калориметра теплоемкость половины образовавшейся в опыте воды, можно приближенно считать, что количество теплоты, вычисленное по формуле [c.89]

Отметим, что определение КПД ГТУ по данным 12.1—12.7 соответствует значению Т1, т.е. расчету по. Это следует из того, что подведенное количество теплоты в расчетах 12.1—12.7 определяется по теплоемкости и энтальпии газа в идеально-384 [c.384]

На практике чаще всего приходится сталкиваться не с отдельными газами, а с их смесями, что требует определения теплоемкости смеси. При нагревании газовой смеси подведенная теплота расходуется на нагревание отдельных ее компонентов, и теплоемкость смеси определяется по ее составу. [c.33]

Определение теплоты, сообщаемой газу в процессе, по средним теплоемкостям с. Обычно тепло, сообщаемое газу в процессе, в котором его температура изменяется от до t , определяется по формуле [c.18]

Самая большая по объему в третьем разделе пятнадцатая глава посвящена экспериментальным методам определения теплоемкостей. Описание их дано раздельно для веществ, находящихся в различных агрегатных состояниях. Наибольшее внимание уделено классическому методу, основанному на периодическом вводе теплоты в калориметрическую систему, который в настоящее время широко используется для измерения истинных теплоемкостей как при низких, так и при сравнительно высоких температурах. Значительное место в этой главе занимает также описание методов непрерывного нагрева (для измерения истинных теплоемкостей), смешения (для измерения средних теплоемкостей), а также методов определения и Ср газов. Другие методы, например импульсный метод, описаны более кратко. Описание применяемой аппаратуры приведено лишь для наиболее типичных и распространенных калориметрических методик. [c.6]

Определение теплоемкостей С , газов при высоких температурах может быть проведено методом взрыва. Принцип метода заключается в следующем. В сферической бомбе, где находится известное количество исследуемого газа, взрывают смесь газов, например О2 + Н2, при этом исследуемый газ не должен участвовать в проходящей реакции. Зная теплоту реакции, среднюю теплоемкость ее продуктов и их массу, а также начальную и конечную температуры газовой смеси t и 1%, можно вычислить среднюю теплоемкость С исследуемого газа в интервале 2—i В опытах обычно определяют максимальное давление во время взрыва, по которому можно рассчитать конечную температуру газовой смеси. Продолжительность взрыва очень мала (порядка 0,01 сек), и его можно рассматривать как процесс адиабатический. [c.355]

Определение теплоты, сообщаемой газу в процессе, по средним теплоемкостям с [c.185]

Книга представляет собой критический обзор различных расчетных методов для ограниченного перечня свойств газов и жидкостей — критических и других характеристических свойств чистых компонентов, Р—У—Т и термодинамических свойств чистых компонентов и смесей, давлений паров и теплот фазовых переходов, стандартных энтальпий образования, стандартных энергий образования Гиббса, теплоемкостей, поверхностного натяжения, вязкости, теплопроводности, коэффициентов диффузии и параметров фазового равновесия. Для демонстрации степени надежности того или иного метода приводятся таблицы сравнения расчетных данных с экспериментальными. Большинство методов проиллюстрировано примерами. В меньшей степени сравнения и примеры характерны для методов, которые, с точки зрения авторов, менее пригодны и ценны для практического использования. По мере возможности в тексте приведены рекомендации относительно наилучших методов определения каждого свойства и наиболее надежных методик экстраполяции и интерполяции имеющихся данных. [c.10]

Первые работы, имеющие существенное значение для точных измерений количества теплоты, относятся к 40-м годам прошлого столетия. В 1842 г. Мейер вычислил значение механического эквивалента теплоты но данным о теплоемкости газов, а в 1843 г. Джоуль провел его экспериментальное определение. Первые исследования количества теплоты по точным измерениям представляют в основном поисковые работы. Исчерпывающие сведения о них содержатся в сообщении Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии и стандартизации (ВИМС) VIII Генеральной конференции мер и весов [6]. [c.74]

Прежде всего оказалось, что Никола Сади Карно в своих исследованиях опирался на I начало. Точность и современность его формулировки закона сохранения энергии настолько впечатляют, что ее стоит привести, сохранив некоторую архаичность терминологии Тепло есть не что иное, как движущая сила или, вернее, движение, изменившее свой вид это движение частиц тел повсюду, где происходит уничтожение движущей силы, возникает одновременно теплота в количестве, точно пропорциональном количеству исчезнувшей движущей силы. Таким образом, можна высказать общее положение движущая сила существует в природе в неизменном количестве, она, собственно говоря, никогда не создается, никогда не уничтожается в действительности она меняет форму, т. е. вызывает то один род движения, то другой,, но никогда не исчезает. По некоторым представлениям, которые у меня сложились относительно теории тепла, создание единицы движущей силы требует затраты 2,7 единиц тепла . Вот мнение Анри Пуанкаре (1892) по поводу приведенного выше отрывка Можно ли яснее и точнее высказать закон сохранения энергии Заметим, что значение эквивалента, определенное Карно в 2,7 ккал на единицу работы, за которую Карно принимает 1000 кгм, соответствует 370 кгм/ккал, что недалеко от истины и совпадает с числом Майера . Не очень ясно, каким образом Карно пришел к этому числу, возможно, он использовал для этого данные по теплоемкостям газов Ср и Отпадают не только прижившиеся в некоторых руководствах обвинения в приверженности Карно концепции теплорода (что соответствовало его уровню 1824 г.), но как-то колеблется первенство Августа Кренига (А. К. Кгоп1д, 1856) и несколько позже Рудольфа Клаузиуса (1857) в провозглашении на уровне науки XIX в. кинетических представлений о природе тепла (напомним, что в России свой вариант подобных представлений активнейшим образом отстаивал М. В. Ломоносов еще в 1745 г.). [c.66]

Правда, многие найдут этот вопрос чрезвычайно легким надо подсчитать по известной из школьного курса формуле Q = mAt количество теплоты, идущей на нагрев воздуха до нужной температуры приняв, что из-за огромной разницы в объемных теплоемкостях (выше доказано) частицы даже не прореагируют на появление холодного газа, т. е. что температура их останется постоянной, определить из уравнения Q = aSAt площадь поверхности частиц, привлекаемых для товарищеской помощи газу, а затем решить чисто геометрически простую задачу о нахождении высоты емкости, зная ее объем V=5/5y =5i//(6(l—е)). Все это, таким образом, сводится к определению коэффициента теплообмена между частицами и газом а, или коэффициента межфазового теплообмена. [c.137]

Для расчета тепловых скачков выделим в канале неко торую зону весьма малой протяженности по потоку и пред положим, что по всему сечению в этой зоне равномерно подводится определенное количество теплоты на единицу массы. Обозначим, как и ранее, параметры потока до скач ка и после него индексами 1 и 2. Считаем, что диффузия теплопроводность и влияние трения пренебрежимо малы Газ принимается идеальным, физически гомогенным до зо ны теплоподвода и после нее. Теплоемкости и показатель изоэнтропийного процесса меняются только при переходе через скачок, который принимается прямым. В рассматриваемом случае исходные уравнения, аналогичные уравнениям (5.15), (5.16) и (5.18) для косых скачков, запишутся в такой форме [c.143]

В случае работы при повышенных давлениях (несколько десятков атмосфер) масса газа возрастает, но и толщина стенок контейнера должна быть также увеличена, что приводит к увеличению его теплоемкости. Например, в работе Эйкена по определению теплоемкости С,, водорода при низких температурах [109] объем стального контейнера составлял около 40 см при толщине стенок 0,5 мм. Вес контейнера был около 40 г. В таком контейнере теплоемкость водорода была определена при температзфах от —240 до 0° С и при давлениях до 150 ат. Даже при наиболее высоком давлении вес водорода составлял всего лишь около 0,5 г. Определения проводились методом периодического ввода теплоты. Точность полученных результатов при этом составляла около 0,3%. Получение результатов с такой точностью при очень неблагоприятном соотношении масс контейнера и исследуемого вещества оказалось возможным потому, что теплоемкость металла уменьшается при понижении температуры значительно быстрее, чем теплоемкость газа (см. гл. 14). [c.354]

Остановимся на истории развития в учебниках другого положения термодинамики — на методах определения политропного процесса и вывода уравнения политропы. Как об этом уже говорилось, в русских учебниках по термодинамике впервые о политропном процессе было сказано в учебнике Орлова (1890). Об этом процессе в нем говорилось, как о процессе, обобщаюшем все основные процессы изменения состояния идеального газа и имеющем со всеми этими процессами некоторые общие физические свойства. Политропный процесс определялся как процес идеального газа, в котором количество теплоты, потребное для совершения процесса, пропорционально приращению температуры, или, что то же, в котором теплоемкость газа является величиной постоянной. [c.405]

Большая плотность рабочего тела в цикле, по-видимому, является основной причиной, ограничивающей высокую частоту вращения двигателя. Поэтому такие двигатели, вероятно, должны иметь большую массу и низкую частоту вращения. С другой стороны, необходимо также знать, какими преимуществами должны обладать такие двигатели для широкого их применения в будущем. Во-первых, это высокий коэффициент теплоотдачи и большая удельная теплоемкость жидкого рабочего тела по сравнению с газом. Во-вторых, менее сложная проблема уплотнений, несмотря на высокое давление в двигателе. В третьих использование жидкого рабочего тела в качестве смазочного материала. Оригинальным и специфическим свойством такого двигателя является способность к са-моповышению давления. Например, рассмотрим двигатель, в котором в качестве рабочего тела используется вода. При подводе определенного количества теплоты давление в двигателе автоматически возрастает, так как нагретое в горячей зоне рабочее тело сжимает оставшуюся в двигателе жидкость в этом случае отношение (1р/с1и) имеет большое значение. [c.160]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...