Читайте также:
|
Большинство законов газового состояния было выведено для идеального газа, молекулярные силы которого равны нулю, а объём самих молекул бесконечно мал по сравнению с объёмом межмолекулярного пространства.
Молекулы реальных газов занимают некоторый объём, т.е. имеют конечные размеры. Законы для реальных газов несколько отклоняются от законов идеальных газов - это отклонение тем больше, чем выше давление газов и ниже их температура.
Закон Бойля-Мариотта. Зависимость объёма газа от его давления характеризуется законом Бойля-Мариотта: для данной массы газа во сколько раз уменьшается объём, во столько же раз увеличивается давление, т.е. обратно пропорциональная зависимость. Произведение давления данной массы газа на его объём при постоянной температуре есть величина постоянная:
Р1·V1 = Р2·V2 = const при t = const
Р2 / Р1 = V1 / V2
где Р1, Р2 – абсолютные давления газа; V1, V2 – объём газа при давлении Р1, Р2. Следовательно, если какой - либо газ сжать, т.е. уменьшить его объём, например в 7 раз, то давление его увеличится тоже в 7 раз, если температура сохранится без изменения.
Закон Гей - Люссака. Этот закон устанавливает зависимость объёма газа от температуры при постоянном давлении. Сущность этой зависимости заключается в том, что при постоянном давлении относительное изменение объёма данной массы газа прямо пропорционально изменению температуры.
Математически эта зависимость между объёмом и температурой газа при постоянном давлении записывается следующим образом:
V2 / V1 = T2 / T1
где V - объём газа, м³; Т - абсолютная температура, К.
Из этой формулы следует, что если определённый объём газа нагревать при постоянном давлении, то его объём изменится во столько раз, во сколько раз изменится его абсолютная температура.
Многочисленные опыты показывают, что при нагревании газов на 1 градус при постоянном давлении их объём увеличивается на постоянную величину, равную 1/273,2 первоначального их объёма. Эта величина называется термическим коэффициентом объёмного расширения и обозначается
α = 1/ 273,2º
Уравнение Клайперона - Менделеева.
Согласно уравнению Клайперона - Менделеева для данной массы газа произведение давления на объём, делённое на абсолютную температуру, есть величина постоянная, не зависящая от состояния, в котором находится газ:
Р · V / T = const = R или Р · V = R · Т,
где Р - давление газа; V - объём газа; Т - абсолютная температура газа;
R - газовая постоянная.
Это уравнение закона газового состояния связывает все три основных параметра данного количества газа: объём, абсолютное давление и абсолютную температуру. Из уравнения следует, что для определённого количества газа произведение его объёма на абсолютное давление равно произведению газовой постоянной на абсолютную температуру газа. При этом произведение объёма газа на его абсолютное давление представляет собой работу газа при повышении температуры на 1ºС. Газовая постоянная определяет работу, совершаемую 1 кг или 1 кмоль газа при нагревании его на 1ºС при неизменном давлении. Числовое значение газовой постоянной зависит от величин параметров, входящих в уравнение. В Международной системе универсальная газовая постоянная для 1 кмоля R=(101 325 х 22,4) / 273=8314, 3 Дж/(кмоль, К), где 101 325 - нормальное давление, Па.
Давление в любой точке газопровода определяют по формуле:
Рх = Рн2 - (Рн2 - Рк2) · х/L
где Рх- давление в точке, расположенной от начала участка на расстоянии х;
Рн - давление в начале участка газопровода;
Рк - давление в конце участка газопровода;
L - длина участка газопровода.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 90 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |