Методические указания. При расчетах изменения калорических параметров (Du, Dh, Ds), теплоты и работы в процессах идеального газа в одних случаях допускается подставлять температуру

При расчетах изменения калорических параметров (Du, Dh, Ds), теплоты и работы в процессах идеального газа в одних случаях допускается подставлять температуру как в градусах Цельсия, так и в градусах Кельвина, например , в других - только в градусах Кельвина, например

.

В одних величинах допускается при записи размерности использовать как градусы Цельсия (⁰С), так и градусы Кельвина (К), например, удельной теплоемкости,

с, Дж/(кг^.0С), или с, Дж/(кг^.К),

в других - только градусы Кельвина, например, удельной газовой постоянной и энтропии,

R, Дж/(кг^.К), s, Дж/(кг^.К).

Почему это так?

Дифференцирование связи температур

T = t + 273, 15

дает dT = dt, т.е. разность температур в абсолютной шкале и в стоградусной шкале одна и та же. Это значит, что цена одного градуса в обеих шкалах одинакова. Следовательно, когда речь идет о разности температур, правомерно использовать любые градусы:

.

В тех случаях, когда речь идет о температуре или об отношении температур,

температура подставляется только в градусах Кельвина.

Задачи

1. При сжатии в компрессоре параметры воздуха изменились от p₁ =1 бар, t₁ = 20 ⁰С, до p₂ = 6 бар, t₂ = 440 ⁰С. Рассчитайте изменение энтальпии (Dh), внутренней энергии (Du), энтропии (Ds):

а) используя таблицы термодинамических свойств газов [7]; таблица для воздуха дана в Приложении.

б) при постоянной теплоемкости, принятой согласно молекулярно-кинетической теории газов.

2. Рассчитайте изменение энтальпии воздуха при нагреве его от 0 до
300 ⁰С:

а) используя формулу зависимости теплоемкости от температуры для воздуха

, кДж/(кмоль^.0С);

б) используя табличные значения средних теплоемкостей c_pm (см. Приложение).

3. Рассчитайте эксергию потока гелия с параметрами p = 6 бар, t = 400 ⁰С. Параметры окружающей среды: t_oc = 20 ⁰С, p_oc = 1 бар. Мольная масса гелия m = 4 кг/кмоль.