Теплоемкость газов Основные определения

Ниже на немногих примерах будут кратко рассмотрены основные методы определения теплоемкостей газов. Для более подробного ознакомления с методами определения теплоемкостей газов мы отсылаем читателя к оригинальным работам . [c.351]

Выражения для теплоемкостей идеальных газов при постоянном объеме (с и при постоянном давлении (с ) получаются из основного выражения первого начала термодинамики для простых тел (соотношение 1.36), определения теплоемкости (соотношение 1.25) и закона Джоуля (соотношения 1.40, 1.41) [c.26]

В этих условиях упрощаются и выражения для определения теплоемкостей идеальных газов, получаемых из основных выражений (2.18) и (2.19), [c.36]

В книге рассмотрены основные методы экспериментальных термодинамических исследований. Подробно излагаются вопросы техники теплофизическою эксперимента. Даны методы измерения давления и температуры, а также методы определения удельных объемов твердых тел, жидкостей, газов и паров методы определения количества тепла, теплоемкости и энтальпии. Приведены сведения по изучению процессов дросселирования, плавления, парообразования, сублимации и критических явлений. [c.175]

Определение основных термодинамических величин в политропных процессах. Изменение внутренней энергии при постоянной теплоемкости идеального газа равно [c.41]

При точных расчетах теплоемкости отмеченные выше факторы должны быть в каждом конкретном случае учтены и их влияние на величину теплоемкости необходимо оценить количественно. Такие расчеты можно провести для газов, состоящих из сравнительно простых молекул. Это позволяет вычислять теплоемкость простых газов (в основном одноатомных и двухатомных, но в отдельных случаях и более сложных) с точностью, превышающей точность экспериментального определения теплоемкости калориметрическими методами. Очень существенно также, что расчет теплоемкостей и других термодинамических функций (энтальпия, энтропия, Ф -потенциал и т. д.) может быть проведен для температур значительно более высоких, чем это доступно для калориметрии. Так, в справочнике [47] значения энтальпии Ят—Яо и других термодинамических функций многих газов вычислены при температурах до 4000—6000°К, а для 22 газов расчет доведен до 20 000°К- Из этих данных может быть вычислена и теплоемкость- [c.285]

Вьфажения теплоемкости идеальных газов при постоянном объеме (С ) и при постоянном давлении (Ср) получаются из основного выражения первого начала термостатики (52), определения теплоемкости (546) и закона Джоуля (58) [c.39]

Другая основная величина — изотермическая сжимаемость,— сильно расходится в критической точке. Расходимость определяется показателем у, о котором имеются весьма скудные сведения. Его значение, по всей видимости, находится в области 1,1—1,3. Возможные различия этого показателя для жидкого, газообразного и парообразного состояний в критической области также не установлены. По-видимому, можно считать достаточно хорошо экспериментально установленным, что удельная теплоемкость при постоянном объеме и адиабатическая сжимаемость имеют логарифмическую особенность ). В случае системы жидкость — газ особый интерес представляет поверхностное натяжение, изучение которого, однако, требует дальнейших экспериментальных и теоретических усилий. В настоящее время показатель для непроводящих жидкостей, определенный на основе экспериментальных данных, находится в хорошем согласии с другими результатами. Величина ц для жидких металлов фактически неизвестна. [c.270]

ГЛАВА 5. ТЕПЛОЕМКОСТЬ ГАЗОВ И ИХ СЛ1ЕСЕП 5.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ [c.29]

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]

Диаграмма Т—5. Диаграмма Т—5, предложенная Бельпе-ром и Гиббсом, впервые в русских учебниках по термодинамике была приведена в учебниках Радцига (1900), Мерцалова (1901), а затем и других учебниках по термодинамике. В большинстве случаев эта диаграмма вначале применялась для изображения рассматриваемых процессов и циклов, а затем, когда были построены масштабные диаграммы Т—х для водяного пара и других веществ, она стала применяться и для числовых расчетов, в основном относящихся к определению параметров тела. Но надо заметить, что диаграмма Т—5, даже в начальной стадии своего применения, использовалась для обоснования многих положений термодинамики. Так, например, в учебниках Радцига, Мерцалова и Саткевича посредством этой диаграммы выводится формула термического к. п. д. цикла Карно и показывается, что этот коэффициент будет больше термического к. п. д. любого обратимого цикла, взятого при тех же максимальной и минимальной температурах. Применяется диаграмма Т—5 в этих учебниках и при сравнении различных циклов. Впервые в учебнике Брандта (1918) была приведена масштаб-пая диаграмма Т—х (Стодола), построенная при условии, что теплоемкость газа есть величина переменная, зависящая от температуры. [c.90]

В учебнике Радцига заслуживает внимания рассмотрение политроппого процесса, который в нем, так же как и в учебнике Орлова, дается как общий процесс, обладающий определенными физическими особенностями и закономерностями. Радциг определяет политропный процесс как процесс, осуществляемый при постоянной теплоемкости газа. Поэтому за основное уравнение этого процесса он принимает уравнение dQ = dT, где с — постоянная теплоемкость газа в политропном процессе. Исходя из этого уравнения, следующим методом выводится уравнение политропы [c.100]

Основное значение этой главы сочинения Мостовича состоит в том, что нм обобщены и собраны различные данные, относящиеся к теплоемкости газа, приведены наиболее точные для того периода эмпирические формулы, устанавливающие зависимость теплоемкости от температуры, и описаны различные методы опытного определения Э101 величины и коэффициента к. [c.183]

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]

Уравнения движения и их решение. Рассмотрим одномерные движения невязкого, нетенлонроводного газа нри наличии раснространяюгцейся но газу ударной волны. Газ совершенный с постоянными удельными теплоемкостями. За основные искомые функции примем расстояние К частиц от центра (осп, плоскости) симметрии, плотность р и давление р, а за независимые переменные -время I и лагранжеву координату ш, определенную формулой йт = р1 г)г (1г, г - значение К в начальный момент времени, р (г) - начальное распределение илотности, и = 1, 2, 3 для течений с плоскими, цилиндрическими и сферическими волнами. При сделанных предположенпях уравнения неразрывности, движения и энергии записываются в виде [c.262]

Основные определения. Удельной теплоемкостью, или, кратко, теплоемкостью называют количество тепла, которое необходимо для того, чтобы изменить на 1° температуру единицы массы, объема или киломоля газа. При этом, если теплоемкость относят к 1 кг газа, ее называют массовой и измеряют в СИ в дж/кг-град если теплоемкость относят к 1 м газа при нормальных условиях, то ее называют объемной и измеряют в дж/м -град, а если к 1 киломолю — называют киломольной и измеряют в дж/кмо.гь-град. Во всех случаях [c.16]

Э( ктивный потенциал обмена и корреляции имеет смысл также и при рассмотрении атомных систем. Оригинальный подход Кона — Шэма в отличие от рассмотрения, проведенного здесь, не был основан на теории линейного отклика (на этой теории не основывался фактически и метод Слэтера). Однако предположение о медленном изменении, т. е. о малых д, прив ю после минимизации энергии к обменному потенциалу, пропорциональному [/I (г)1 /, где п (г) — полная плотность. С таким обменным потенциалом энергию основного состояния атома можно рассчитать столь же просто, как и в методе Хартри, однако теперь будет учтен и обмен. Единственной аппроксимацией здесь является предположение о медленном изменении плотности как функции координат. Для свободного атома это предположение, однако, довольно серьезно. Кон и Шэм распространили свою теорию также и на возбужденные состояния, в частности, использовали ее для определения теплоемкости газа свободных электронов. Этот расчет потребовал введения дополнительных параметров, и в настоящее время ценность его не вполне ясна. [c.349]

Основные определения. Удельной теплоемкостью, или (кратко) теплоемкостью, газа называют величину, измеряющую количество тепла, которое следует сообщить газу (или отнять от газа), чтобы температуру какой-либо единицы количества газа изменить на 1К (или, что то же, на 1 С). В зависимости от взятой единицы различают массовую (на 1 кг), объемную (на 1 м газа, взятый при нормальных условиях) и кил о мол ьн у ю (на 1 кмоль) теплоемкости газа. В самом общем случае это количество тепла зависит от того, при какой температуре находится газ и каково его давление, т. е. теплоемкость газа зависит от его давления и температуры. Однако для идеальных газов зависимость от давления ничтожна, и с достаточной для технических расчетов точностью можно считать, что теплоемкость идеальных газов зависит только от температуры газа. Однако в расчетах, не требующих большой точности, и в особенности если расчет ведется в пределах до 400—450 К (150 С), можно пренебречь и зависимостью от температуры, т. е. считать теплоемкость величиной постоянной. Наконец, теплоемкость зависит от того, как осуществляется процесс нагревания (охлаждения) газа. Среди множества таких процессов наибольшее значение имеют два один из них состоит в том, что при нагревании объем газа остается постоянным, в другом он изменяется, но так, что давление газа гари этом остается постоянным. Отсюда различают теплоемкость газа при постоянном объеме и теплоемкость газа при постоянном давлении. Таким образом, если массовую теплоемкость обозначить с, объемную с, а киломольную — цс (не следует это обозначение рассматривать как произведение цс), то в зависимости от характера процесса нагревания надо различать следующие значения теплоемкости с , v, l v, [c.18]

Поскольку величину гп1 можно измерять, а теплоемкости Сроо и Ср1 известны, то задача сводится к определению массы газа, вовлекаемой из основного потока в пограничный слой Шсс. В [Л. 235] принято, что начало вовлечения газа из внешнего потока совпадает с началом вдува. При распределении скорости в пограничном слое [c.396]

Кроме того, за последние несколько лет была значительно усо вершенствована экспериментальная техника и накоплено много важных экспериментальных данных, что также обогатило интересующую нас область новыми фактами. Исследование критических явлений сопряжено со значительными трудностями. Для проблемы перехода газ — жидкость основной метод состоит в точном измерении давления, плотности и температуры (получение уравнения состояния), а также удельной теплоемкости. Оказывается, что поведение типа степенного закона, позволяющее определить критические показатели, имеет место лишь очень близко от критической точки, скажем при 0 < 10" . Даже определение критических параметров Т , Ро с с точностью, удовлетворяющей потребностям эксперимента, сопряжено с чрезвычайно большими трудностями. Поэтому требуется очень точное определение температуры (погрешность АТ/Тс не выше 10" ). Кроме того, благодаря большой теплоемкости су теоретически расходится) время установления равновесия в системе очень велико (порядка дней). Большое значение сжимаемости также создает серьезные проблемы влияние гравитации на систему становится очень сильным, она создает градиент плотности, который должен быть очень точно учтен. Весьма важные для магнитных систем экспериментальные измерения намагниченности и восприимчивости и проведение экспериментов по рассеянию нейтронов также сопряжены с весьма существенными трудностями их преодоление требует большого искусства и тщательности. Мы не можем вдаваться здесь в подробности и рекомендуем читателю обратиться к оригинальным работам и обзорам. [c.357]

Дальнейшему развитию теории поршневых двигателей посвящены помещенные в настоящем издании работы О тепловом расчете двигателя ( Техника воздушного флота , 1927, № 2) и Идеальный цикл быстрого сгорания (литогр. издание ВВА им. И. Е. Жуковского, 1927). В первой из работ на основании оригинального расчета цикла, базирующегося на составлении замкнутого теплового баланса, впервые теоретически обосновывается положение о том, что индикаторный к. п. д. правильно отрегулированного двигателя практически не зависит от коэффициента наполнения и внешнего давления и в основном определяется степенью сжатия и коэффициентом потерянного тепла. Некоторые из этих вопросов более подробно анализируются в работе Идеальный цикл быстрого сгорания . Работа посвящена расчету индикаторного к. п. д. цикла с учетом зависимости теплоемкости рабочего тела от температуры, влияния остаточных газов и теплообмена со стенками. Обе работы имели большое практическое значение не только как теоретические основы построения характеристик двигателей, но и при определении возможных путей повышения эффективности поршневых двигателей. [c.310]

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]

Температура =T xi) измеряется в точке Xi, где еще не произошла передача тепла текущей жидкости. Температура Т2 = Т хг ) измеряется в точке Х2, где химическая реакция (или процесс теплопереноса) уже завершена и имеет место определенный теплообмен между жидкостью и оболочкой (трубой). Количество теплоты, которое приобретает последовательно каждый элемент объема ЛУ текущей жидкости в ходе реакции (или теплообмена), и которое вызывает равномерный рост ее температуры, расходуется на конвекцию. Эта конвекция соответствует тепловому потоку, который в отличие от теплового потока, переносимого за счет тетшопроводности и излучения, возникает в основном вследствие разности давлений (вынужденная конвекция), а не разности температур. Так как при данной разности давлений на входе и выходе калориметрической трубки распределение давления внутри ее зависит от координаты,р =р(х), определенные термодинамические граничные условия здесь не применимы. Это особенно существенно для движущихся газов, удельная теплоемкость которых также в значительной степени может зависеть от координаты. [c.144]

Основные требования, к-рым должна удовлетворять С. з., для того чтобы обеспечить бесперебойную и надежную работу двигателя и легкий запуск последнего, являются следующие 1) С. 3. должна обладать определенными термич. свойствами (теплоемкостью и теплопроводностью), при к-рых происходило бы са-мосгорание масла и копоти, появляющейся на внутренней изоляционной части С. з. 2) С. з. не должна перегреваться до такой 1°, при к-рой наступает нежелательное и опасное для работы двигателя. явление самозажигания 3) С. з. должна быть достаточно прочна в механич., термич. и электрич. отношениях 4) С. з. должна быть термичной 5) изнашивание электродов С.з. под действием искры д. б. незначительное. Кроме того электроды С.з. должны быть стойкими в отношении действия газовой коррозии 6) С. 3. должна быть экономичной в изготовлении и в эксплоатации. Кроме того к С. з. предъявляется еще ряд требований, как то возможность регулировки зазора между электродами, удобство осмотра, чистка и т. д. Эти требования обосновываются тем, что С. з. во время своей работы находится в довольно тяжелых условиях. Действительно С. з., будучи ввернута в головку цилиндра двигателя, подвергается во время работы двигателя попеременному охлаждению и нагреву. В период всасывания внутренняя часть С. з. соприкасается с горючей смесью, имеющей ок. 60° в конце хода сжатия смеси достигает 300—400° в момент вспышки и в начале рабочего хода газы достигают Г 2 000—2 500°, в конце рабочего хода— 1 300—1 500°. [c.182]

В гл. III после описания модели свободных электронов Зоммерфельда — Хартри обсуждается аппроксимация Хартри — Фока. Затем дается предварительный и, по существу, исторический обзор работ по изучению взаимодействия в плотном электронном газе. Описаны приближения Вигнера, Бома и Пайнса и Гелл-Манна и Бракнера. Элементарным образом вводятся физически важные понятия экранирования и коллективных колебаний (плазмонов). Далее, несколько формально, даются определения динамического форм-фактора и диэлектрической проницаемости, зависящей от частоты и от волнового вектора. Показывается, как с помощью этих величин можно весьма просто вычислить ряд взаимосвязанных характеристик системы электронов. Сюда относятся, в частности, временная функция корреляции для операторов плотности, сечение рассеяния быстрых заряженных частиц, бинарная функция распределения, а также энергия основного состояния. Упор здесь делается на точное определение отклика системы на продольные поля, изменяющиеся как во времени, так и в пространстве. Затем в приближении хаотических фаз находится выражение для диэлектрической проницаемости системы. В этом же приближении вычисляются и все остальные характеристики, перечисленные выше. Заключительный параграф этой главы посвящен рассмотрению взаимодействия между электронами в простых металлах. Показывается, что аппроксимация хаотических фаз здесь неприменима, после чего дается расчет корреляционной энергии, удельной теплоемкости и спиновой восприимчивости щелочных металлов. [c.29]

Перейдем теперь к определению расхода топлива и работы всех турбин. В приложении даны таблицы — диаграммы исти11ных теплоемкостей и показателей адиабаты для ставропольского газа в зависимости от температуры рабочего тела и коэффициента избытка воздуха. Имея температуры Гд и Т , по формуле (2—7) находим коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания [c.82]

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 ...