Лекція №2. Параметри стану ідеального газу

При термодинамічних розрахунках використовують такі теплові властивості робочих тіл, як:

– теплоємність С, кДж/кг·гр, кДж/нм³ гр, кДж/кмоль·гр;

– теплота q, кДж/кг, ккал/кг;

– робота l, кДж/кг, ккал/кг;

– внутрішня енергія U, кДж/кг, ккал/кг;

– ентальпія i, кДж/кг, ккал/кг;

– ентропія S, кДж/кг гр, ккал/кг·гр;

– теплота випаровування і конденсації r, кДж/кг, ккал/кг;

– теплота згорання палива , кДж/кг, кДж/нм³, ккал/кг, ккал/ нм³.

Усі вказані величини віднесені до 1 кг, або 1 м³ робочого тіла, і тому мають назву питомих характеристик.

Питома середня теплоємність робочого тіла (РТ) – кількість теплоти, що необхідна для зміни температури 1кг (масова) С_m, або 1м³ (об’ємна) , робочого тіла на 1º С від t₁ до t₂. Залежно від виду термодинамічного процесу, в якому відбувається зміна температури, в розрахунках використовують ізохорну С_mυ, ізобарну С_mр і політропну С_mп теплоємності.

Теплоємність збільшується із підвищенням температури робочого тіла. У зв’язку з цим необхідно розрізняти середню С_m та істинну С теплоємність.

Якщо величину теплоємності визначають за довідковою літературою як середнє значення у діапазоні зміни температури РТ від t₁ до t₂, наприклад, згідно із залежністю

,

де a i b – довідкові сталі для заданого газу, то визначувана величина С_m є середньою питомою теплоємністю у діапазоні змін температури від t₁ до t₂.

Якщо ж теплоємність визначається при певному значенні температури t робочого тіла за умови, що Δ t=t₂– t₁→ 0, відповідно до довідкових залежностей

C = a + bt + сt²,

то в якості С маємо істинну питому теплоємність. У теплотехнічних розрахунках нелінійні залежності теплоємності від температури з достатньою точністю можна замінити на лінійні виду С = a + b·t, що наведені у довідковій літературі (додаток А).