Параметры реальных газов

Такие параметры реального газа па выходе из сопла, как удельный объем, температура и другие, могут быть найдены из i, s-диаграммы, поскольку положение точки 2 в диаграмме известно (см. рис. 8-1). [c.285]

Уравнение состояния реальных газов. Вывод зависимости между параметрами реального газа при любом его состоянии представляет гораздо более сложную задачу, чем для идеального газа. Достаточно отметить, что до 1939 г. не существовало уравнения состояния реальных газов (несмотря на большое число попыток в этой области), опирающегося на правильные физические основы и дающего хорошие качественные и количественные результаты. [c.28]

Приведенные выше величины позволяют описать всю термодинамику реальных газов, ес.пи параметры реальных газов, например постоянные Ван дер Ваальса или вириальные коэффициенты, известны. [c.169]

При экспериментальном определении величин к а Я в принципе требуется измерить параметры состояния системы, которая находится в тепловом равновесии при температуре 273,16 К и для которой можно написать уравнение состояния в явном виде с единственным неизвестным параметром к или Я. Такую систему представляет собой реальный газ в пределе низких давлений. До последнего времени наиболее точные экспериментальные значения для к в Я получались методом предельно разреженного газа. [c.26]

В отдельных частных случаях, когда известен закон изменения потенциальной энергии взаимодействия между двумя молекулами в зависимости от расстояния между ними (так называемая потенциальная кривая), и при наличии определенного количества экспериментальных данных может быть получено расчетное уравнение того или иного реального газа в довольно широком диапазоне изменения параметров. Из-за сложности вычисления вириальных коэффициентов обычно ограничиваются расчетом первых двух из них. Тогда расчетное уравнение будет иметь такой вид [c.39]

Приведенный в 3 метод расчета газового эжектора позволяет определить параметры эжектора — увеличителя тяги с учетом сжимаемости при больших отношениях давлений смешивающихся газов, больших скоростях и температурах в эжектирую-щей струе и тем самым уточнить полученные выше результаты. Расчет проводится для эжектора с заданными геометрическими размерами, т. е. параметрами а и /. Полное давление и температура эжектирующего газа р и Т для данного режима работы двигателя известны. Полное давление и температура торможения эжектируемого воздуха р и Т1 определяются по параметрам атмосферы Рв и и скорости полета с учетом потерь полного давления в воздухозаборнике. Далее, последовательно задаваясь различными значениями Я2, определяем параметры смеси газа и воздуха на выходе из диффузора. Реальным будет такой режим (такие значения коэффициента эжекции п и скорости истечения w ), при котором давление дозвукового потока в выходном сечении диффузора получается равным атмосферному давлению Ря. [c.561]

Метод решения цепочки уравнений (6.10) для неравновесных функций распределения был развит Боголюбовым на основе существования различных временных масштабов, характеризующих релаксационные процессы в статистических системах. При этом на каждом этапе в процессе приближения системы к равновесию ее состояние определяется различным числом параметров и описывается детерминированным уравнением для соответствующей функции от этих параметров. Действительно, в любом реальном газе существуют три резко разграниченных масштаба времени. [c.100]

Рассмотрим изменение состояния водяного пара (реального газа), имеющего сравнительно высокую критическую температуру. Изменение параметров состояния водяного пара удобно проследить на р — и-диаграмме (рис. 9.5). [c.109]

Уравнение состояния идеального газа описывает свойства газов лишь при достаточно низких давлениях. При высоких давлениях уравнение состояния идеальных газов перестает быть справедливым. В настоящее время предложено несколько сотен эмпирических (или полуэмпирических) уравнений состояния реальных газов, справедливых в том или ином интервале параметров состояния [85, 114, 119]. Эмпирические уравнения состояния позволяют получить (см. (1.67)) аналитическое выражение для химического потенциала реального газа, описывающее функцию = Р) в той области параметров состояния, в которой применимо соответствующее уравнение состояния. Получаемые соотношения обычно весьма громоздки, и ими неудобно пользоваться. Особенно сложно дальнейшее использование полученных формул для исследования многокомпонентных газовых смесей. [c.20]

Г. Льюис предложил формальный прием, который позволяет связать найденные опытным путем свойства реального газа с термодинамическими параметрами и изучить таким путем термодинамические закономерности в реальных газах и газовых смесях. По методу Льюиса вводится новая функция /, называемая термодинамической летучестью. Летучесть / есть функция температуры и давления. Вид зависимости химического потенциала от летучести постулируется следующим образом [c.20]

Точных уравнений состояния реальных газов с широким диапазоном изменения термодинамических параметров практически не существует. Наибольшее распространение в практике инженерных расчетов получило уравнение Клапейрона с введением в него поправочного коэффициента (z), характеризующего отклонение реального газа от идеального. [c.11]

Молекулярно-кинетическая теория разработана наиболее полно для газов, потому что силы взаимодействия между их молекулами изучены лучше, чем в твердых и жидких телах. Наиболее простые соотношения между параметрами и поведением молекул получены для идеальных газов. Под идеальным газом понимают газ, состоящий из вполне упругих молекул, между которыми нет сил взаимодействия, а объем молекул по сравнению с объемом, занимаемым газом, мал и им пренебрегают. Любой реальный газ при давлении, близком к атмосферному, ведет себя как идеальный. [c.7]

При течениях реальных газов переход от одного режима к другому сопровождается возникновением скачка уплотнения, так называется явление внезапного (скачком) изменения в некотором сечении параметров течения (скорости, давления, плотности и температуры) газа. [c.301]

В последующие годы для описания термодинамических свойств реальных газов предпринимались попытки улучшить уравнение (7.10), однако они не привели к созданию универсального уравнения состояния реального газа. Эти неудачи в конечном счете привели к появлению целого ряда чисто эмпирических уравнений состояния, пригодных лишь для ограниченной области изменения параметров и не допускающих экстраполяции. [c.66]

Калориметрирование. Как было показано в 1.1, калорические свойства реальных газов, в том числе теплоемкость и энтальпия, могут быть рассчитаны с помощью дифференциальных уравнений термодинамики, если имеется уравнение состояния в вириальной форме, описывающее с достаточной точностью поведение реальных газов в широком диапазоне изменения термодинамических параметров. Однако даже в этом случае при вычислении теплоемкости необходимо выполнять операцию двойного дифференцирования экспериментальных данных, точность которой невелика, а поэтому вычисленные таким образом значения теплоемкости будут определены с большой погрешностью. [c.69]

Проблемой исследования свойств макроскопических систем, находящихся в состоянии равновесия, на основании известных свойств образующих такие системы частиц занимается статистическая физика. Основная задача заключается в том, чтобы описать поведение системы, содержащей весьма большое число частиц (например, 1 кг или 1 кмоль реального газа), по свойствам и законам движения отдельных молекул, которые считаются заданными. Поведение макроскопических систем определяется закономерностями особого рода — статистическими закономерностями. Общие равновесные свойства системы (например, термодинамические параметры, характеризующие ее состояние) сравнительно мало зависят от конкретных свойств частиц и законов их взаимодействия. Это обстоятельство позволяет установить общие законы поведения систем и, в частности, законы теплового поведения макроскопических тел в состоянии равновесия например, методами статистической физики можно теоретическим путем получить уравнение состояния (разумеется, в ограниченном числе случаев). Следует отметить, что последовательное применение статистических методов нельзя осуществить на основе классической механики движения частиц. Даже для описания движения сравнительно тяжелых частиц (молекул) в объеме макроскопической системы, когда, казалось бы, справедливы положения ньютоновской механики, приходится использовать теорию движения микрочастиц— квантовую механику. Таким образом, получение уравнения состояния реальных газов теоретическим путем в принципе возможно, но для большинства практически важных случаев связано с непреодолимыми трудностями. Однако теория позволяет обосновать общий вид уравнения состояния. [c.100]

Точки минимума изотерм, удовлетворяющие условию (32/(3р)т = 0, носят название точек Бойля. Линию, на которую ложатся все эти минимумы, называют линией Бойля (на рис. 1.13 показана штриховой линией). Характер этой линии таков, что давление в точке минимума изотерм с повышением температуры вначале увеличивается, а затем уменьшается. Температуру, при которой минимум изотерм совпадает с осью ординат (р=0), называют температурой Бойля Тб- Выше температуры Бойля коэффициент сжимаемости реальных газов всегда больше единицы и при постоянной температуре всегда возрастает при увеличении давления. Следовательно, выше температуры Бойля плотность реального газа всегда меньше плотности идеального газа, находящегося при тех же параметрах. [c.21]

Для того чтобы улучшить описание экспериментально определенных свойств реальных газов, предпринимались попытки усовершенствовать (1.16). В частности, один из методов усовершенствования состоял в том, что коэффициенты а к Ь принимались не постоянными, а зависящими ОТ температуры и плотности, но все эти попытки не привели к созданию уравнения состояния, надежно описывающего свойства реальных газов в широком диапазоне изменения параметров. [c.26]

Большинство эмпирических уравнений описывает только экспериментальные данные, принятые за основу при составлении уравнения, и не допускает экстраполяции за пределы области эксперимента. Более того, нередко эмпирическое уравнение состояния и в пределах области его применения плохо описывает калорические свойства реального газа (энтальпию, теплоемкость и т. д.), связанные с термическими параметрами дифференциальными соотношениями ( 1.6). [c.27]

Так, при давлении, большем чем 8рк(я>8), плотность реального газа при любых температурах меньше плотности идеального газа при тех,же параметрах, так как из рис. 1.21 следует, что коэффициент сжимаемости реального газа в этой области всегда больше единицы. Из рис. 1.21 видно также, что при я= 10- 11 существует область, где изотермы пересекаются. [c.34]

Однако как указывалось выше, выра-жение (1.16) количественно недостаточно хорошо передает свойства реальных газов и сравнение, с экспериментальными данными показывает, что параметры точек максимума кривой инверсии, должны быть скорректированы. Это становится ясным при анализе 2, я-диаграммы (рис. 1.21). Действительно, так как по (1.40), [c.48]

Определением связи между параметрами р, v, Т для реальных газов, т. е. выявлением характеристического уравнения для них, занимался ряд исследователей. Имеется большое количество уравнений, устанавливающих эту зависимость с той или иной степенью точности. Уравнение, которое наиболее просто учитывает влияние сил сцепления и объема молекул, выведено Бан-дер-Ваальсом. Оно имеет вид [c.105]

Формулы (3-43), (3-46) и (3-47) были получены вне зависимости от того, рассматривалось ли смешение идеальных или реальных газов применение же их к реше-Н1 ю задач для реальных газов усложняется вследствие отсутствия для них простых зависимостей между параметрами состояния. В этих случаях решение задач облегчается применением графического метода (см. сноску на стр. 145). [c.148]

Пары легкокипящих жидкостей применяются в холодильных установках в состояниях, близких к состоянию жидкости, и поэтому к этим газообразным рабочим телам не могут быть применены законы идеальных газов. Аналитические зависимости между параметрами состояния для них в этом случае так же сложны и неудобны при расчетах, как и для водяного пара, когда он рассматривается как реальный газ поэтому при расчетах с этими телами применяют таблицы и диаграммы. В табл. 4-1 даны краткие сведения о насыщенном паре аммиака. [c.203]

Термодинамические процессы, протекающие в реальном газе. В инженерной практике, за исключением процессов, протекающих в компрессорах, мы встречаемся с четырьмя основными термодинамическими процессами, а именно изобарным, изохорным, изотермическим и адиабатным. Обычно при р реальные газы можно рассматривать как идеальные и для них уравнением состояния является уравнение Менделеева - Клапейрона (1.4). В этом случае связь между основными термодинамическими параметрами и работа расширения-сжатия рассчитываются по формулам, приведенным в предыдущем параграфе. Изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии в термодинамическом процессе рассчитывается по нижеследующим формулам с учетом температурной зависимости теплоемкости [c.29]

При высоких давлениях или температурах, близких к критическим, газы не подчиняются уравнению Менделеева — Клапейрона внутренняя энергия и энтальпия, а следовательно, и теплоемкость зависят не только от температуры, но и от давления. Для реальных газов связь между основными параметрами состояния устанавливается уравнением Ван дер Ваальса, если можно пренебречь энергией ассоциации молекул. В тех случаях, когда энергией ассоциации молекул пренебречь нельзя, связь между р, v и Т можно найти из уравнения (1.19). Однако это уравнение пока не нашло практического применения из-за сложности вычисления вириальных коэффициентов. Поэтому связь между р, v ч Т находят либо из соответствующих таблиц для данного газа, приведенных в теплотехнических справочниках, либо из эмпирических уравнений. [c.30]

Внутреннюю энергию реального газа для данного его состояния, характеризующегося параметрами р, v и Т, вычисляют по очевидной [c.30]

Этот закон неприменим к отдельным молекулам или к малому числу их. Нельзя сказать, что в этом случае он неверен, так как он вообше ничего не говорит по поводу поведения отдельной молекулы или малого числа их, ничего не утверждает по той причине, что к отдельной молекуле неприменимо понятие теплоты, ибо понятие это, равно как понятия температуры и энтропии, имеет смысл только по отношению к весьма большому количеству молекул. Это вытекает из феноменологического метода, который положен в основу термодинамики. Феноменологический метод заключается в том, что рабочее тело рассматривают не как дискретное физическое тело, состоящее из отдельных молекул, а как некоторый континуум, т. е. как сплошную среду, физические параметры которой непрерывны и изменяются на бесконечно малую величину при переходе от одной точки пространства к другой. Это дает возможность изучать совокупность действия молекул, проявляющуюся в том, что нами названо параметрами состояния рабочего тела. Так, совокупность импульсов всех молекул газа дает параметр давления совокупность кинетических энергий молекул — внутреннюю энергию газа, совокупность объемов, занимаемых молекулами в их движении, — удельный объем газа. Статистический метод является лишь дополнением к феноменологическому методу и дает свои поправки в тех случаях, когда возможно судить о закономерности поведения отдельных молекул. Примером таких поправок является уравнение состояния реального газа. [c.67]

В задачу анализа трех стадий получения перегретого пара входят установление для каждой из стадий особенностей начального и конечного состояний вещества, изменения удельных калорических параметров Аы, АЛ, А и определение удельного количества теплоты. При этом следует иметь в виду, что для реального газа выражением (1.83) пользоваться нельзя, т. е. Аи vm t, так как удельная внутренняя энергия реального газа зависит не только от температуры, но и от объема. [c.62]

Второй закон термодинамики является основой теории теплоэнергетических установок, холодильных установок, теплового насоса и термотрансформаторов. Он используется также для расчета термодинамических параметров реальных газов, паров и жидкостей. Всестороннее рассмотрение второго закона термодинамики в этом аспекте выходит за рамки настоящего учебника, поэтому в настоящей главе рассматриваются только те вопросы, связанные со вторым законом термодинамики, которые используются в последующих общеннженерных и специальных дисциплинах химико-технологических вузов. [c.89]

Об особенностях изменения основных термодинамических параметров реальных газов — водорода и 1 елия в области низких температур — мож Ю судить но. Т-диаграммам (см. ирилолщния 1 и 2). Эти газы широко используются в технике низки.ч температур. [c.135]

Между частными пр01из В0дными параметров реального газа р, v, Т я s существуют весьма простые зависимости, неоднократно используемые в дальнейшем. Для нахождения их воспользуемся методом, изложенным в [Л. 3]. [c.89]

С основными положениями теории ассоциации реальных газов, методом составления уравнения состояния Вукаловича и Новикова и применением. его при исследовании термодинамических свойств реальных газов и водяного пара можно познакомиться по следующи.м статьям, напечатанным в Известиях отделения технических наук Академии иаук СССР М. П. Вукалович и И. И. Новиков Исследование термодинамических свойств реальных газов, 1939, № 5 М. П. Вукалович и И. И. Новиков, Теплоемкости реальных газов, 1939, № 6 М. П. В у к а л ов и ч и И. И. Новиков, Определение термодинамических параметров реальных газов и исследование водяного пара, воздуха и двухатомных газов, 1939, № 8. [c.309]

При тип, стремящихся к нулю, уравнение Вукаловича— Кириллина обращается в уравнение идеального газа Клапейрона—Менделеева. Последнее возможно при достаточно больших температурах и невысоких давлениях. Так, воздух при р = == 1 ата и Т = 300° К имеет Z = 0,9999, а при р = 100 ата и Т — 1000° К 2 = 1,0217. Таким образом, сжимаемость воздуха в реальном диапазоне поршневого двигателя и воздушного компрессора не превосходит 3%. Поэтому для всех инженерных расчетов изменения состояния рабочего тела в д. в. с. и воздушных компрессорах можно использовать характеристическое уравнение Клапейрона—Менделеева. Напротив, для фтористохлористопроизводных предельных углеводородов (фреонов), являющихся рабочими телами поршневых компрессоров холодильных машин, последнее недопустимо. Так, для фреона-12 в состоянии, близком к состоянию насыщения (при Т == 273° К), Z = 1,0935. В этом случае для описания состояния рабочего тела целесообразно использовать уравнение Вукаловича — Кириллина как достаточно простое по своей структуре и в то же время количественно правильно отражающее взаимную связь параметров реального газа в умеренном диапазоне температур и давлений. [c.13]

Уравнения (6-1) —(6-4), (6-7), (6-8) определяют значения теплоемкостей при данных значениях параметров состояни51.ц и Т или р и Г (т. е. в данном состоянии тела). Вычисленные с помощью этих уравнений теплоемкости называются истинными теплоемкостями. Истинные теплоемкости реальных газов можно выразить в виде суммы двух слагаемых [c.77]

В заключение следует отметить, что введение понятия энтропии было сделано пока применительно к идеальному газу, и все утверждения относительно свойств энтропии не могут пока быть обоснованно распространены и на реальные газы. Однако, как будет показано в главе VIII Второй закон термодинамики , понятие энтропии может быть установлено достаточно точно независимо от свойств рабочего тела. Пока же этот параметр будет использован как весьма удобный при анализе процессов идеального газа. [c.85]

Это уравнение используется для получения термического уравнения состояния реального газа р = f V, Т), если из опыта no iучена зависимость теплоемкости от параметров. Для этого необходимо дважды проинтегрировать уравнение (10-40) и определить значения получаемых постоянных интегрирования. [c.162]

Как отмечалось в 16, в литературе известна точка зрения на парадокс Гиббса, согласно которой решение этого парадокса связывается с дискретным различием смешиваемых газов. Парадокс Гиббса сводится к скачку в поведении AS при непрерывном сближении параметров различия газов. Но в реальном физическом мире различие между газами определяется отличием друг от друга их агомов, каким-либо дискретным квантовым числом (зарядом, числом нуклонов и т. д.), которое по самому смыслу понятия дискретности не может изменяться ненрерывно. Предполагая непрерывное изменение различий между газами, мы вступаем в противоречие с законами физики и в результате приходим к парадоксу Гиббса Если перейти к предельному случаю смеси тождественных молекул, то формула (8) не изменяется. Это нелепо, так как при удалении перегородки между газами, состоящими из совершенно одинаковых молекул, не может быть и речи ни о каком процессе диффузии. Следовательно, предельный переход здесь недопустим. Он противоречит атомизму вещества и тому факту, что между различными видами атомов (например, атомами И и Не) нет никакого непрерывного перехода . Таким образом, согласно этой точке зрения, значение Sf, для энтропии после смешения тождественных газов нельзя получить из формулы (4) потому, что незаконен предельный переход поскольку [c.323]

Процесс дросселирования водяно1о пара в s — (-диаграмме изображен на рис. 13.9. В результате дросселирования его температура понижается, так же как и у всех реальных газов при положительном дроссельном э4 фекте. Поскольку минимальная температура водяного пара на кривой иньерсии равна Т в = 4370 К, то практически при всех значениях исходных параметров пара, используемого в современной теплоэнергетике, возможен только положительный эффект Джоуля — Томсона. [c.26]

При расчете параметров состояния реальных газов целесообразно использовать ЭВМ. В Приложении приведена библиотека ФОРТРАН-программ для расчета термодинамических и теплофизических свойств азота в диапазоне температур 65—1500 К и Aaejte-ний 0,1-100 МПа. [c.6]

Дифференциальные уравнения термодинамики. Дифференциальные уравнения термодинамики позволяют выразить калорические свойства реальных веществ (i, и, Ср, v и т. д.) через термодинамические параметры и основные термодинамические характеристики вещества термическую расширяемость (dvjdT)p, термическую упругость (dpjdT) и изотермическую сжимаемость dpldv)r. Таким образом отпадает необходимость прямого экспериментального определения калорических свойств реальных газов, которое в ряде случаев связано со значительными погрешностями измерений. [c.63]

Представленная на рис. 1.13, г, р-диаграмма для СО2 имеет вид, характерный для всех реальных газов. Как видно из этой диаграммы, отклонения свойств реального газа от идеального различны для разных областей параметров состояния и достигают максимального значения вблизи критической точки. Коэффициент сжимаемости в критической точке 2к для различных веществ лежит в пределах 0,23—0,33. При температурах от Тк до Т б = = (2-5-2,2)Гк все изотермы имеют минимум. Следовательно, в этой области при постоянной температуре отклонения от идеального газа с ростом давления вначале увеличива-йтся, а затем уменьшаются. [c.21]

Описать аналитически зависимость теплоемкости реальных газов от параметров весьма трудно. Однако уравнение еостояния, составленное по термическим данным, должно согласно (1.33) и (1.34) описывать поведение теплоемкости. Отсюда можно заключить, что точность, с которой уравнение состояния описывает изменение теплоемкости в околокритической области, является строгой проверкой правильности его составления. [c.43]

Отысканию зависимости между параметрами состояния реального газа посвящены работы проф. М. П. Вукаловича и проф. И. И. Новикова, которые, помимо влияния сил сцепления и объема самих молекул, учли также ассоциацию молекул, заключающуюся в объединении одиночных молекул в двойные, тройные и тому подобные сложные комплексы, на что еще в свое время указывал Ван-дер-Ваальс. [c.105]

Уравнение для реальных газов отклоняется от уравнения Менделеева — Клапейрона тем сильнее, чем больше плотность газа. Если для идеа-тьного газа коэффициент сжимаемости а = pv/ RT) = 1, то для различных реальных газов он значительно отклоняется от единицы как в одну, гак и другую сторону и является функцией температуры и давления. Различие в свойствах реальных газов обнаруживается также при изучении калориметрических свойств газов, о чем будет сказано ни же. Теория идеальных газов не может объяснить фазовые превращения газа и жидкости, так как она не в состоянии установить границы фазовых переходов, в частности критические параметры состояния. Опыт показывает, что свойства реальных газов даже [c.10]

Для одноатомных газов / = 3, и поэтому для них цс = 4]55-3 = = 12465 и дСр = + 8314 = 20 779 ДжДкмоль К). Соответственно для двухатомных газов ( = 5) дс = 4155-5 = 20 775 и цс, = 20775 4-8314 = = 29 089 ДжДкмоль К). Наконец, для трехатомных газов и более (i = 7) цс = 4155. 7 = 29085 и цСр = 29 085 + 8314 = 3,74 10 ДжДкмоль К). Найденные опытным путем мольные теплоемкости для реальных одно- и двухатомных газов при температурах 15...20°С удовлетворительно согласуются с вычисленными по формуле (1.62) величинами. Однако для трехатомных газов получаются большие расхождения вычисленных значений мольных теплоемкостей с экспериментально найденными. Опытами установлено, что для двух- и многоатомных газов теплоемкость зависит от основных параметров состояния и в первую очередь от температуры. Для реальных газов, практически подчиняющихся уравнению состояния Менделеева - Клапейрона, теплоемкость можно принять не зависящей от давления. Однако для сжатых газов и ларов влияние давления на теплоемкость весьма значительно. [c.18]

Смотреть страницы где упоминается термин Параметры реальных газов : [c.310] [c.24] [c.148] [c.11] [c.5]

Современная термодинамика (2002) -- [ c.169 ]

ПОИСК

Реальные газы

Реальный газ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА Рабочее тело и его основные параметры Рабочее тело идеальный и реальный газы

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...