Воздух энтропия газа

Если считать воздух идеальным газом, то при дросселировании его с 200 до 1 ата приращение энтропии составит [c.95]

Превращение части кинетической энергии газа в теплоту приводит к возрастанию энтропии газа. Этот переход происходит на чрезвычайно коротком участке пути толщина зоны скачка составляет всего несколько длин свободного пробега молекулы. Например, при нормальных условиях в воздухе толщина зоны скачка уплотнения составляет всего 0,1 — 1 мк. Ввиду малой толщины скачка при расчетах его рассматривают как геометрическую поверхность, на которой параметры газа меняются внезапно, скачком, с разрывом непрерывности. [c.197]

Рассмотрим, насколько случайно рассматриваемое движение. В одном кубическом сантиметре воздуха содержится порядка N 10 молекул. Следовательно, на одну молекулу приходится объем Ко 10 см . Если мы хотим зафиксировать каждую из молекул в объеме, не меньшем Ко, то согласно формуле (29) конфигурационная часть энтропии газа составит величину, не меньшую N Ю . Допустим теперь, что мы хотим зафиксировать, т.е. как бы "заморозить" это состояние. Тогда оно станет обладать информацией / 5 10 . Пусть к тому же у нас появилось желание контролировать эту сложную систему, подправляя ее каждый раз через промежутки времени т //с 10 " с. Здесь / 10 — среднее расстояние между молекулами, а s = 300 м с — скорость звука. Мы видим, что для управления движением газа необходимо иметь поток информации, превращаемый в энтропию, масштаба 10 с . Эта величина в Ю раз больше, чем может обеспечить поток солнечной энергии на 1 см . Другими словами, если у кого-то и появилось бы желание помочь одному из игроков, то он должен был бы обладать духовным потенциалом, способным поддерживать упорядоченное движение молекул за счет хаотизации потока информации масштаба приходящего от Солнца на один квадратный километр. [c.72]

Для адиабатного процесса вводятся две безразмерные величины Яо и So. из которых первая называется относительным давлением, вторая — относительным объемом. Значения их вычисляются по изменению энтропии в изобарном (для первой) и изохорном (для второй) процессах между теми же температурами, что и в адиабатном процессе. Как показывает подробный анализ, величины Яо и во зависят для данного состояния газа только от температуры. Значения их для широко используемых газов и воздуха подсчитаны с учетом нелинейной зависимости =f (t) и сведены в таблицы . Удобства использования в расчете адиабатного процесса этих величии объясняется тем, что между этими величинами и параметрами газа в адиабатном процессе существуют простые зависимости, а именно [c.87]

Для сжатия воздуха в газовых турбинах применяют не поршневые, а преимущественно центробежные и аксиальные (лопаточные) компрессоры в них, а также на лопатках газовых турбин рабочее тело движется с большими скоростями, что сопровождается трением как в самом газе, так и между газом и стенками. Часть кинетической энергии движущегося газа затрачивается на трение эта энергия превращается в тепло и усваивается газом. Как было сказано, трение — процесс необратимый сжатие и расширение газа по адиабате при наличии трения сопровождаются ростом энтропии, и эти процессы в Ts-диаграмме не будут изображаться прямыми, параллельными оси ординат. [c.167]

Расчетные формулы для энтальпии (I. 39) и энтропии (I. 40) применительно к случаю, когда газом является воздух, а влага в жидкой фазе отсутствует, получают следующий вид [c.91]

Тангенс угла наклона касательной к изобаре равен абсолютной температуре, как и в случае идеального газа или перегретого пара. Следовательно, расположение изобар и направление их выпуклости в диаграмме I-S насыщенного воздуха должно быть таким же, как, и в диаграмме i-s для идеального газа или перегретого пара, что мы и видим на фиг. 35. Но вместе с тем здесь имеется одна особенность температура газа или пара может возрастать неограниченно, в то время как температура насыщенного воздуха имеет предел. С увеличением энтальпии и энтропии при постоянном давлении она возрастает все медленнее и в бесконечности становится равной температуре насыщения водяного пара при данном давлении смеси. При этом изобара переходит в прямую линию, сливаясь с изотермой. [c.96]

Действительно, если рассматриваемый газ, так же как и воздух, является двухатомным, то во-первых, он достаточно строго подчиняется законам идеальных газов и, во-вторых, можно пренебречь отклонением его мольной теплоемкости от мольной теплоемкости воздуха. При этом масштабы энтальпии и энтропии и числовые значения объемов и паросодержаний, приведенные на диаграмме, изменяются в одно и то же число раз. Чтобы получить значения этих параметров (отмечаемые штрихом) следует значения, приведенные на диаграмме, умножить на отношение молекулярных весов воздуха и рассматриваемого газа. Можно, следовательно, записать [c.132]

Энтропия, в дальнейших рассуждениях полагаем, что мольные теплоемкости всех двухатомных газов при температурах до 100—120° С равны мольной теплоемкости воздуха. [c.133]

В учебном пособии рассмотрены основные законы термодинамики идеальных газов и смесей, свойства сухого воздуха, водяного пара, воды и льда. Состав и свойства влажного воздуха ограничены диапазоном температур и давлений, характерных для процессов комфортного кондиционирования воздуха. Приведены данные по влиянию кривизны поверхности раздела фаз на давление насыщения, радиуса капли - на температуру её замерзания, а также зависимости для определения энтальпии, энтропии и эксергии влажного воздуха как гетерогенной смеси. [c.2]

Осевой компрессор с изэнтропическим к. п. д. 84% адиабатически сжимает воздух, находящийся при температуре 17°С, в результате чего давление возрастает в 4,13 раза. Найти температуру воздуха на выходе. Определить также полезную работу и производство энтропии на 1 кг сжатого воздуха. Воздух можно считать совершенным газом. [c.208]

В начальном сечении О в канал подается изотермически сжатый воздух (или другой окислитель). Его давление обеспечивает поток импульса в канале, температура принята за температуру окружающей среды Тд, Si энтропия — за точку отсчета. Через малую трубку введен поток горючего с химическим потенциалом g, Поток энергии в сечении О складывается из химической энергии горючего и кинетической энергии воздуха. В сечении 1 начинается смешение горючего с окислителем, горение и повышение температуры. Химический потенциал понижается, так как в процессе, горения изменяется химический состав газов. Возрастает скорость течения и начинается рост энтропии. В сечении 2 заканчивается смешение, повышается интенсивность горения. [c.78]

Потери энтропии могут быть значительными. Коэффициент сопротивления крыла, измеренный в аэродинамической трубе на СО2, может быть вдвое больше коэффициента сопротивления в воздухе при тех же числах Маха и Рейнольдса. Необходимо поэтому внимательно подходить к выбору газа для аэродинамических исследований с точки зрения расширения области Р и М- [c.191]

Для построения энтропийной диаграммы расчетом или из опыта определяют состав газа на линиях сжатия и расширения, коэффициент избытка воздуха для горения и подсчитывают теплоемкости. Построение Т—5-диаграммы производится известными способами [6], [34] и сводится к определению изменения энтропии одного моля рабочего тела от како-го-то начального состояния до промежуточного по формуле [c.185]

Изменение энтропии системы будет складываться из уменьшения энтропии охлаждающегося в теплообменнике газа Д 1 и увеличения энтропии нагревающегося воздуха Д5ц, т. е. [c.56]

Существенно необратимое ударное сжатие газа на скачках сопровождается специфическими ударными или волновыми потерями — ростом энтропии, уменьшением давления торможения и адиабатического теплоперепада. При полетах с М> 1 перед летательными аппаратами возникают ударные волны и значительное волновое сопротивление. При входе воздуха в ВРД при М> 1 также возникают скачки уплотнения, приводящие к падению полного давления и тяги. Вся техника сверхзвуковых течений связана со скачками уплотнения. [c.213]

Уменьшение работоспособности определяем из уравнения = = TflAs H , где То — температура окружающей среды, а As складывается из изменения энтропии газа Asi, воздуха Дзг и изменения энтропии среды Д з за счет передачи теплоты окружающей среде (в виде потерь). [c.137]

Очевидно, что живая ткань растения более высоко структурно организована, чем поступающие из воздуха питательные вещества. Поэтому при образовании такой ткани (с массой ДМо) ее энтропия будет несомненно меньше, чем суммарная энтропия исходных веществ (СОз, Н2О и питательных веществ почвы). В этом смысле образование и накопление живой ткани растения и поддержание ее существования будет несомненно ан-тиэнтропийным процессом. Но никак нельзя забывать, что одновременно неизбежно меняется энтропия потоков вещества и энергии, проходящих через контрольную поверхность. Здесь получается обратная картина (рис. 4.3) суммарная энтропия выходящих потоков (3 и 6) неизбежно оказывается много большей, чем входящих (/, 2, 4 и 5). Это объясняется тем, что энтропия поглощаемого солнечного излучения сравнительно невелика, так же как и поступающих из почвы минеральных солей энтропии газов — кислорода и СО2 — близки по значениям. Зато энтропия водяного пара, отдаваемого листьями, относительно велика (примерно в 3 раза больше, чем у воды). В результате энтропия потоков, проходящих через контрольную поверхность, возрастает намного больше, чем снижается энтропия веш еств, превраш ающихся в органическую ткань. [c.152]

Расширение газа при переходе от состояния покоя к движению со сверхзвуковой скоростью можно осуществить с очень малыми потерями давления, т. е. практически по пдеа.льпой адиабате для этого следует лишь подобрать достаточно плавную форму сопла Лаваля. Наоборот, сжатие воздуха за счёт уменьшения скорости от сверхзвукового её значения до нулевого не удаётся произвести без больших потерь энергии. Переход от сверхзвуковой скорости к дозвуковой всегда осуществляется скачками и сопровождается резким повышением давления, температуры, плотности и энтропии газа. [c.677]

Потеря работоспособности рассчитывается по формуле (8-19) /о = TqAs h , где Го — абсолютная температура среды, а Азсис — изменение энтропии системы в рассматриваемом необратимом процессе. Изменение энтропии системы будет складываться из уменьшения энтропии охлаждающегося в теплообменнике газа Asi и увеличения энтропии нагревающегося воздуха Двг, поэтому [c.136]

При небольших массовых долях пара в смеси от О до 0,15...0,20 его содержание удобно характеризовать массовым или мольным паро-содержанием. Калорические параметры состояния смеси (удельные энтальпия и энтропия) рассчитывают в соответствии с этим на единицу массы или на единицу количества вещества сухого газа. Примером такой диаграммы может служить диаграмма Is для влажного воздуха (рис. 13.4). [c.192]

Чтобы процесс разделения протекал обратимо, необходимо в каждом сечении разделительного аппарата обеспечить бесконечно малую разность потенциалов (разность температур и химических потенциалов). Иначе говоря, фазы должны находиться в квазиравновесном состоянии. Если разделение происходит при постоянном давлении, то условие равновесия требует прежде всего определенного, меняющегося в зависимости от концентрации, т. е. от сечения к сечению, соотношения количеств обеих фаз. Последнее, в свою очередь, естественно вызывает необходимость подвода тепла во всех сечениях разделительного аппарата. Если бы процесс обратимого разделения удалось реализовать, то затраченная работа была бы минимальной. Несмотря на теоретическую ясность схемы такого процесса, практические трудности на пути его осуществления, в технике разделения газов до сих пор не преодолены. Из многочисленных предложений, только одно прочно вошло в практику — это предложение Лахмана, согласно которому в воздухоразделительную колонну вводится предварительно охлажденный поток несжатого воздуха. Поэтому за теоретическую схему реального процесса разделения можно принимать так называемую схему адиабатической ректификации с неограниченной поверхностью контакта фаз. Степень необратимости процесса разделения в таком аппарате будет различна в зависимости от типа колонны. В каждом конкретном случае приращение энтропии можно легко определить по диаграмме у—s, как разность изменения энтропий встречных потоков. [c.176]

Без каких-либо дополнений или усложнений такая диаграмма, будучи построенной для влажного воздуха, может применяться для расчета процессов и других двухатомных газов, увлажненных водяным паром. Для этого достаточно изменить масштабы энтальпии и энтропии и придать другие числовые значения изохорам и линиям постоянного влаг-рсодержания. Все эти величины изменяются в одно и то же число раз путем умножения их на отношение- , т. е. на отношение молекулярных весов воздуха итого двухатом- [c.89]

Диаграмма I-S для влажного воздуха может быть успешно использована в расчетах процессов, связанных с изменением состояния не только влажного воздуха, но и любого другого двухатомного газа, увлажненного водяным паром. Для этого достаточно изменить масштаб энтальпии и энтропии, а изохорам и линиям постоянного паросодержания придать другие числовые значения. При этом сетка кривых остается неизменной и числовые значения параметров отвечающие изобарам и изотермам, также сохраняются. [c.132]

В процессе Джоуля—Томсона энтропия возрастает, это необратимы й процесс. Д. —Т. э.— один из осн. способов получения низких темп-р. Обычно для этой цели применяют Д. —Т. а. и комбинации с адиабатич. расширением газа. Дифференциальный Д. —Т. э. невелик, для воздуха Д7 /ДР 0,25 град/атм 0,25-10- град/Па. В технике используют интегральный Д.—Т. э., нри к-ром давление изменяется в широких пределах. Измо- [c.605]

Максимальная работа может быть получена ъ случае, когда процесс горения топлива обратим. Для расчета As — изменения энтропии компонентов реакции горения на 1 кг сжигаемого газа—необходимо знать значения абсолютной энтропии отдельных газов в состоянии начала отсчета (/ о=0,98 бар, /о = 0°С). Эти данные были взяты из таблиц Цайса Л. 53]. Необходимо знать также состав продуктов сгорания, определяемый фактическим коэффициентом избытка воздуха. В данном примере была принята средняя величина А,= 1,4 и расчетным путем получен следующий объемный состав продуктов его рания [c.143]

Увеличение энтропии системы хорошо видно на рис. 7.3. Так как теплота, 0тда1нная газом, равна теплоте, воспринятой воздухом, то имеет место следующее равенство площадей [c.56]

Увеличение энтропии системы хорошо видно на рнс. 7-4. Так как тепло, отданное газом, равно теплу, воспрйнятому воздухом, то имеет место следующее равенство площадей [c.65]

Воздух, всасываемый в компрессор при Р1 = 1 бар и температуре 20° С, сжимается ло давления 4 бар. Определить теоретическую работу адиабатного сжатия, действительную работу сжатия при внутреннем относительном к. п. д. компрессора Т1о1=0,85, температуру газов в конце сжатия и изменекие энтропии. [c.9]

Теория прямого скачка уплотнения имеет важное практическое применение при определении параметров газа в точке полного торможеиия. Оно осуществляется следующим образом. По найденным значениям 2. Р2 с учетом диссоциации и ионизаини по I—5-диаграмме пли таблицам термодинамических функций воздуха находим энтропию 5г. Рассматривая течение за скачком изэнтропическим, принимаем энтропию 5о в точке торможения, равной значению за ударной волной. Кроме того, в этой точке можно найти энтальпию 1о = 1 + -f 0,5 V,2. Зная теперь 5о и /о, можно найти по той же диаграмме г—5 или по термодинамическим таблицам остальные параметры, а именно рц, Тц, ра и др. [c.182]

Допустим, что в идеальном цикле Карно рабочим телом является воздух при температуре ft. Пго нагрев продукталщ сгорания происходиг идеально. Объём газа, использованный в цикле Карио, до нагрева содержал количество информации 5 = О2/О1 После завершения идеального цикла Карио информация (энтропия), сообщё1И1ая газу при нагреве, использована в процессе механической работы. Это энтропию Вселенной не изменило - рабочее тело возвращено в первоначальное состояние. [c.43]

Рассмотрим сначала вариант а) — сухой воздух. Считая его идеальным газом, имеем pv = в, Ср = Су + - onst, I = v In 0 -ь In t) -Ь о-Приравнивая дифференциал энтропии [c.199]

Энтропийные волны формируются в зоне смешения двух потоков газа около ГОЛ9ВКИ вследствие колебаний расхода холодного воздуха, приводивших к изменению температуры (а значит, и энтропии) смеси газов. Так как форсунок было много (больше ста для каждого потока газа), то зона смешения располагалась вблизи смесительной головки и ее объемом, а значит и временем смешения, пренебрегали, принимая 1 = 0. [c.179]

СКАЧОК КОНДЕНСАЦИИ, особая форма скачка уплотнения, возникающая в ускоряющемся сверхзвук, потоке газа в результате конденсации содержащихся в нём паров. Обычно С. к. наблюдается в сверхзвук, сопле, где ускоренное движение газа сопровождается монотонным снижением его темп-ры и соответствующим увеличением относит, влажности. В нек-ром сечении сопла аэродинамической трубы относит, влажность воздуха достигает 100% (темп-ра насыщения), и дальнейшее охлаждение приводит к конденсации. При отсутствии подогрева воздуха конденсация содержащихся в нём паров воды в виде С. к. происходит в сечениях сопла, где Маха число М=, 2—1,4. С. к. имеет Х-образную форму и, отражаясь от поверхности сопла, вызывает волнообразное изменение параметров текущего газа — давления, скорости, темп-ры (а также энтропии), что существенно затрудняет эксперим. исследования. Поэтому совр. аэродинамич. трубы оборудуются спец. установками для осушения воздуха. [c.690]

Схема газотурбинной установки открытого цикла изображена на рис. 59. Воздух, засасываемый из окружающей среды, сжимается в компрессоре а, подогревается в противоточном теплообменнике, а затем нагревается в камере сгорания Ъ за счет горения впрыснутого топлива. Далее газ расширяется в турбине, производя работу, отдает часть оставшегося тепла в противоточном теплообменнике й -на подогрев воздуха н выбрасывается в атмосферу. В генераторе е полезная работа цикла в конечном итоге превращается в электроэнергию. Г, 5-диаграмма этого цикла изображена на рис. 60. Изобара АВ соот-Рис. 60. ,s-диaгpa a ветствует подогреву за счет сгорания топлива, газотурбинной установки Линия ВС представляет собой линию расшире-открытого цикла. ния. Ее отклонение от вертикали связано с приращением энтропии за счет потерь в турбине. По линии СО происходит отвод тепла в противоточном теплообменнике. Линия ОЕ соответствует отводу тепла, связанному с выхлопом газов. Точка Е соответствует состоянию всасывания свежего воздуха, а линия ЕЕ представляет собой линию сжатия. Ее наклон также связан с приращением энтропии за счет потерь в компрессоре. Вдоль линии ЕА к сжатому воздуху подводится тепло, отбираемое вдоль линии СО у отработавшего газа. Поскольку для осуществления теплообмена необходима разность температур, точки на кривой СО лежат при более высоких температурах, чем соответствующие точки на кривой АЕ. [c.116]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...