જીવનના આદર્શ ગેસ ઉદાહરણો. આદર્શ ગેસ, વ્યાખ્યા અને ગુણધર્મો

; જેમાં ગેસ કણોના કદની અવગણના કરવામાં આવે છે, ગેસ કણો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળોને ધ્યાનમાં લેવામાં આવતાં નથી, એમ ધારીને કે કણોની સરેરાશ ગતિ ઊર્જા તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ઊર્જા કરતાં ઘણી વધારે છે, અને એવું માનવામાં આવે છે કે ગેસની અથડામણ એકબીજા સાથે અને જહાજની દિવાલો સાથેના કણો એકદમ સ્થિતિસ્થાપક છે.

ક્લાસિકલ આદર્શ ગેસનું એક મોડેલ છે, જેનાં ગુણધર્મો શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમો દ્વારા વર્ણવવામાં આવ્યા છે, અને ક્વોન્ટમ આદર્શ ગેસનું એક મોડેલ છે, જે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના નિયમોનું પાલન કરે છે. બંને આદર્શ ગેસ મોડલ વાસ્તવિક શાસ્ત્રીય અને ક્વોન્ટમ વાયુઓ માટે પૂરતા પ્રમાણમાં ઊંચા તાપમાને અને વિરલતા પર માન્ય છે.

શાસ્ત્રીય આદર્શ ગેસ મોડેલમાં, ગેસને વિશાળ સંખ્યામાં સમાન કણો (અણુઓ) ના સંગ્રહ તરીકે ગણવામાં આવે છે, જેનાં કદ નજીવા છે. ગેસ એક જહાજમાં બંધ છે, અને થર્મલ સંતુલનની સ્થિતિમાં તેમાં કોઈ મેક્રોસ્કોપિક હલનચલન થતી નથી. એટલે કે, તે એક ગેસ છે જેની પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઊર્જા તેમની ગતિ ઊર્જા કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછી છે, અને તમામ પરમાણુઓની કુલ માત્રા જહાજના જથ્થા કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછી છે. પરમાણુઓ ક્લાસિકલ મિકેનિક્સના નિયમો અનુસાર એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે આગળ વધે છે, અને માત્ર અથડામણ દરમિયાન જ એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, જે સ્થિતિસ્થાપક અસરની પ્રકૃતિમાં હોય છે. જહાજની દિવાલ પર આદર્શ ગેસનું દબાણ દિવાલ સાથે અથડામણ દરમિયાન વ્યક્તિગત કણો દ્વારા એકમ સમય દીઠ સ્થાનાંતરિત આવેગના સરવાળા જેટલું છે, અને ઊર્જા એ વ્યક્તિગત કણોની ઊર્જાનો સરવાળો છે.

આદર્શ ગેસની સ્થિતિ ત્રણ મેક્રોસ્કોપિક જથ્થા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે: પી- દબાણ, વી- વોલ્યુમ, ટી- તાપમાન. આદર્શ ગેસ મોડલના આધારે, અગાઉ પ્રાયોગિક ધોરણે સ્થાપિત પ્રાયોગિક કાયદાઓ (બોયલ-મેરિયોટ કાયદો, ગે-લુસાક કાયદો, ચાર્લ્સ કાયદો, એવોગાડ્રો કાયદો) સૈદ્ધાંતિક રીતે લેવામાં આવ્યા હતા. આ મોડેલ મોલેક્યુલર ગતિશીલ ખ્યાલોનો આધાર બનાવે છે (જુઓ વાયુઓનો ગતિ સિદ્ધાંત).

ગેસના દબાણ, જથ્થા અને તાપમાન વચ્ચે પ્રાયોગિક રીતે સ્થાપિત સંબંધ ક્લેપીરોન સમીકરણ દ્વારા લગભગ વર્ણવવામાં આવે છે, જે ગેસના ગુણધર્મો આદર્શની નજીક હોય તેટલી વધુ સચોટ રીતે પરિપૂર્ણ થાય છે. ક્લાસિકલ આદર્શ ગેસ રાજ્યના ક્લેપીરોન સમીકરણનું પાલન કરે છે પી = nkT, ક્યાં આર- દબાણ, n- એકમ વોલ્યુમ દીઠ કણોની સંખ્યા, k- બોલ્ટ્ઝમેન સતત, ટી- સંપૂર્ણ તાપમાન. રાજ્યનું સમીકરણ અને એવોગાડ્રોના કાયદાએ ગેસના મેક્રોચરેક્ટીસ્ટિક્સ - દબાણ, તાપમાન, સમૂહ - તેના પરમાણુના સમૂહ સાથે પ્રથમ જોડાણ કર્યું હતું.

આદર્શ ગેસમાં, જ્યાં પરમાણુઓ એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા નથી, સમગ્ર ગેસની ઊર્જા એ વ્યક્તિગત પરમાણુઓની ઊર્જાનો સરવાળો છે અને મોનોટોમિક ગેસના એક મોલ માટે આ ઊર્જા U =3/2(RT), ક્યાં આર- સાર્વત્રિક ગેસ સતત. આ જથ્થા સંપૂર્ણ રીતે ગેસની હિલચાલ સાથે સંબંધિત નથી અને તે ગેસની આંતરિક ઊર્જા છે. બિન-આદર્શ ગેસ માટે, આંતરિક ઊર્જા એ વ્યક્તિગત પરમાણુઓની ઊર્જા અને તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ઊર્જાનો સરવાળો છે.

શાસ્ત્રીય આદર્શ ગેસના કણો બોલ્ટ્ઝમેન વિતરણ અનુસાર ઊર્જામાં વિતરિત કરવામાં આવે છે (બોલ્ટ્ઝમેનના આંકડા જુઓ).

આદર્શ ગેસ મોડલનો ઉપયોગ વાસ્તવિક વાયુઓના અભ્યાસમાં થઈ શકે છે, કારણ કે સામાન્યની નજીકની પરિસ્થિતિઓમાં તેમજ નીચા દબાણ અને ઊંચા તાપમાને વાસ્તવિક વાયુઓ આદર્શ ગેસની નજીક હોય છે.

આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, આદર્શ ગેસની વિભાવનાનો ઉપયોગ નબળા રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા કણો અને ક્વાસિપાર્ટિકલ્સ, બોસોન અને ફર્મિઓનનું વર્ણન કરવા માટે થાય છે. ગેસના પરમાણુઓના આંતરિક જથ્થા અને કાર્યકારી આંતર-પરમાણુ બળોને ધ્યાનમાં લેતા સુધારાઓ કરીને, આપણે વાસ્તવિક વાયુઓના સિદ્ધાંત તરફ આગળ વધી શકીએ છીએ.

જ્યારે તાપમાનમાં ઘટાડો થાય છે ટીગેસ અથવા તેની ઘનતા n ને ચોક્કસ મૂલ્ય સુધી વધારીને, આદર્શ ગેસ કણોના તરંગ (ક્વોન્ટમ) ગુણધર્મો નોંધપાત્ર બને છે. ક્લાસિકલ આદર્શ ગેસમાંથી ક્વોન્ટમમાં સંક્રમણ આવા મૂલ્યો પર થાય છે ટીઅને n, જેના પર થર્મલના ક્રમમાં વેગ પર ફરતા કણોના ડી બ્રોગ્લી તરંગોની લંબાઈ કણો વચ્ચેના અંતર સાથે સરખાવી શકાય છે.

ક્વોન્ટમ કેસમાં, બે પ્રકારના આદર્શ ગેસને અલગ પાડવામાં આવે છે: જો એક પ્રકારના ગેસના કણોમાં એકતા સમાન સ્પિન હોય, તો બોઝ - આઈન્સ્ટાઈનના આંકડા તેમના પર લાગુ કરવામાં આવે છે, જો કણોની સ્પિન સમાન હોય તો Ѕ , પછી ફર્મી-ડીરાક આંકડાઓનો ઉપયોગ થાય છે. ધાતુઓમાં ઇલેક્ટ્રોન માટે ફર્મી-ડીરાક આદર્શ ગેસ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ ધાતુની સ્થિતિના ઘણા ગુણધર્મોને સમજાવવાનું શક્ય બનાવે છે.

આદર્શ ગેસ એ વાયુનું ગાણિતિક મોડલ છે જેમાં પરમાણુઓની સંભવિત ઉર્જા તેમની ગતિ ઊર્જાની સરખામણીમાં નહિવત્ હોવાનું માનવામાં આવે છે. પરમાણુઓ વચ્ચે કોઈ આકર્ષણ અથવા પ્રતિકૂળ શક્તિઓ હોતી નથી, એકબીજા સાથે અને જહાજની દિવાલો સાથે કણોની અથડામણ એકદમ સ્થિતિસ્થાપક હોય છે, અને અણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો સમય અથડામણ વચ્ચેના સરેરાશ સમયની તુલનામાં નજીવો હોય છે.

2. પરમાણુઓની સ્વતંત્રતાની ડિગ્રી શું છે? પોઈસનના ગુણોત્તર γ સાથે સ્વતંત્રતાની ડિગ્રીની સંખ્યા કેવી રીતે સંબંધિત છે?

શરીરની સ્વતંત્રતાની ડિગ્રીની સંખ્યા એ સ્વતંત્ર કોઓર્ડિનેટ્સની સંખ્યા છે જે અવકાશમાં શરીરની સ્થિતિને સંપૂર્ણપણે નિર્ધારિત કરવા માટે સ્પષ્ટ કરવી આવશ્યક છે. ઉદાહરણ તરીકે, અવકાશમાં મનસ્વી રીતે ફરતા પદાર્થના બિંદુમાં ત્રણ ડિગ્રી સ્વતંત્રતા હોય છે (કોઓર્ડિનેટ્સ x, y, z).

મોનોટોમિક ગેસના પરમાણુઓને આ આધાર પર ભૌતિક બિંદુઓ તરીકે ગણી શકાય કે આવા કણ (અણુ) નું દળ એવા ન્યુક્લિયસમાં કેન્દ્રિત છે જેના પરિમાણો ખૂબ નાના (10 -13 સે.મી.) છે. તેથી, મોનોટોમિક ગેસ પરમાણુમાં અનુવાદ ગતિની સ્વતંત્રતાના માત્ર ત્રણ ડિગ્રી હોઈ શકે છે.

બે, ત્રણ અથવા વધુ અણુઓ ધરાવતા પરમાણુઓને ભૌતિક બિંદુઓ સાથે સરખાવી શકાય નહીં. ડાયટોમિક ગેસ પરમાણુ, પ્રથમ અંદાજ સુધી, એકબીજાથી અમુક અંતરે સ્થિત બે ચુસ્તપણે બંધાયેલા અણુઓનો સમાવેશ કરે છે.

3. એડિબેટિક પ્રક્રિયા દરમિયાન આદર્શ ગેસની ગરમીની ક્ષમતા કેટલી છે?

ઉષ્માની ક્ષમતા એ ઉષ્માના જથ્થાના સમાન મૂલ્ય છે જે પદાર્થને તેના તાપમાનમાં એક કેલ્વિન વધારવા માટે આપવામાં આવવી જોઈએ.

4. SI સિસ્ટમમાં દબાણ, વોલ્યુમ, તાપમાન અને દાઢની ગરમીની ક્ષમતા કયા એકમોમાં માપવામાં આવે છે?

દબાણ - kPa, વોલ્યુમ - dm 3, તાપમાન - કેલ્વિનમાં, દાઢ ગરમી ક્ષમતા - J/(molK)

5. મોલર હીટ કેપેસિટી Cp અને Cv શું છે?

ગેસમાં સ્થિર વોલ્યુમ C v પર ગરમીની ક્ષમતા અને સતત દબાણ C p પર ગરમીની ક્ષમતા હોય છે.

સ્થિર જથ્થામાં, બાહ્ય દળોનું કાર્ય શૂન્ય હોય છે, અને બહારથી ગેસને અપાતી ગરમીનો સંપૂર્ણ જથ્થો તેની આંતરિક ઊર્જા U વધારવા માટે સંપૂર્ણપણે જાય છે. તેથી, સતત વોલ્યુમ C v પર ગેસની દાઢ ઉષ્મા ક્ષમતા જ્યારે તેનું તાપમાન 1 K દ્વારા વધે છે ત્યારે ગેસ ∆Uના એક મોલની આંતરિક ઊર્જામાં થતા ફેરફારની સંખ્યાત્મક રીતે સમાન છે:

∆U=i/2*R(T+1)-i/2RT=i/2R

આમ, સ્થિર જથ્થા પર ગેસની દાઢ ગરમીની ક્ષમતા

સાથે વિ=i/2R

સ્થિર વોલ્યુમ પર ચોક્કસ ગરમી ક્ષમતા

સાથે વિ=i/2*R/µ

જ્યારે ગેસ સતત દબાણ પર ગરમ થાય છે, ત્યારે ગેસ તેને બહારથી અપાતી ગરમીનું પ્રમાણ માત્ર તેની આંતરિક ઊર્જા U વધારવા માટે જ નહીં, પણ બાહ્ય દળો સામે A કાર્ય કરવા માટે પણ જાય છે. પરિણામે, વિસ્તરણ દરમિયાન ગેસના એક છછુંદર દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય A દ્વારા સતત દબાણ પર ગેસની ઉષ્મા ક્ષમતા સતત વોલ્યુમ પર ગરમીની ક્ષમતા કરતા વધારે હોય છે, જેના પરિણામે સતત દબાણ P પર તેના તાપમાનમાં 1 K નો વધારો થાય છે:

C p = સાથે વિ+એ

તે બતાવી શકાય છે કે ગેસના છછુંદર માટે કાર્ય A=R છે, પછી

C p = સાથે વિ+R=(i+2)/2*R

વિશિષ્ટ અને દાઢ ઉષ્મા ક્ષમતાઓ વચ્ચેના સંબંધનો ઉપયોગ કરીને, અમે વિશિષ્ટ ગરમી ક્ષમતા શોધીએ છીએ:

C p = (i+2)/2*R

ચોક્કસ અને દાળની ગરમીની ક્ષમતાઓનું સીધું માપન મુશ્કેલ છે, કારણ કે ગેસની ગરમી ક્ષમતા એ કન્ટેનરની ગરમીની ક્ષમતાનો એક નાનો અંશ હશે જેમાં ગેસ સ્થિત છે, અને તેથી માપન અત્યંત અચોક્કસ હશે.

મહાનતા C p / ના ગુણોત્તરને માપવાનું સરળ છે સાથે વિ

γ=C p / સાથે વિ=(i+2)/i.

આ ગુણોત્તર ફક્ત ગેસ બનાવે છે તેવા પરમાણુઓની સ્વતંત્રતાની ડિગ્રીની સંખ્યા પર આધારિત છે.

આદર્શ વાયુઓ

થર્મોડાયનેમિક સિસ્ટમ, થર્મોડાઇન. પ્રક્રિયા, પરિમાણો આદર્શ. ગેસ

પર્યાવરણ સાથે તેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે કાર્યકારી પ્રવાહીની સ્થિતિમાં સતત ફેરફાર. પર્યાવરણ કહેવાય છે થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયા

સંતુલન અને અસંતુલન પ્રક્રિયાઓ છે. એક પ્રક્રિયા કે જે પર્યાવરણના ટી અને દબાણમાં નોંધપાત્ર તફાવત અને કાર્યકારી પ્રવાહી અને શરીરના સમગ્ર સમૂહ પર તેમના અસમાન વિતરણમાં થાય છે તેને કહેવામાં આવે છે. અસંતુલન જો પ્રક્રિયા અનંત રીતે ધીમે ધીમે થાય છે અને આસપાસનો તફાવત નાનો છે. પર્યાવરણ અને કાર્યકારી પ્રવાહી અને સમગ્ર શરીરના સમૂહમાં ટી અને દબાણનું સમાન વિતરણ, જેને કહેવાય છે. સંતુલન

મુખ્ય માટે વાયુઓની સ્થિતિના પરિમાણોમાં શામેલ છે: દબાણ, ટી અને ચોક્કસ વોલ્યુમ, ઘનતા.

· દબાણ એ જહાજની દિવાલો પર ગેસની અસરનું પરિણામ છે જેમાં તે સ્થિત છે..

સંપૂર્ણ દબાણ (કુલ) અને અધિક દબાણ વચ્ચે તફાવત કરવામાં આવે છે. સંપૂર્ણ દબાણ એ કુલ દબાણનો સંદર્ભ આપે છે કે જેના હેઠળ ગેસ સ્થિત છે.

Rab=Rb+gph, gph=Rizb

જ્યાં Rabs એ જહાજમાં ગેસનું સંપૂર્ણ (કુલ) દબાણ છે, Pb એ બેરોમીટરમાં વાતાવરણીય દબાણ છે, g એ દબાણનું શોર્ટનિંગ છે. પેડ માપન બિંદુ પર, p એ પ્રવાહીની ઘનતા છે, h એ પ્રવાહી સ્તંભની ઊંચાઈ છે.

અતિશય દબાણ એ વાતાવરણીય દબાણ અને વાતાવરણીય દબાણ કરતાં વધુ સંપૂર્ણ દબાણ વચ્ચેનો તફાવત છે.

1 atm = 735.6 mm Hg = 1 kg/cm2 = 10 4 kg/m2 = 10 5 Pa = 1 બાર = 10 m

· તાપમાન એ કાર્યકારી પ્રવાહીના પરમાણુઓની અસ્તવ્યસ્ત હિલચાલની સરેરાશ ગતિ ઊર્જાનું માપ છે. તાપમાન એ શરીરની થર્મલ સ્થિતિને દર્શાવતું પરિમાણ છે. શરીરનું તાપમાન ઊંચા તાપમાનવાળા શરીરમાંથી નીચા તાપમાનવાળા શરીરમાં ગરમીના સંભવિત સ્વયંસ્ફુરિત ટ્રાન્સફરની દિશા નક્કી કરે છે.

તાપમાન માપવા માટે સેન્ટીગ્રેડ સ્કેલ, કેલ્વિન સ્કેલ અને ફેરનહીટ સ્કેલનો ઉપયોગ થાય છે. pb = 101.325 kPa (760 mm Hg) પર સેન્ટીગ્રેડ સ્કેલમાં, બરફનું ઓગળવાનું તાપમાન 0 0 C અને પાણીનું ઉકળતા તાપમાન 100 0 C તરીકે લેવામાં આવે છે. આ સ્કેલની ડિગ્રી 0 સે દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે.

· ચોક્કસ વોલ્યુમ, v, m3/kg, ગેસના એકમ સમૂહનું પ્રમાણ છે, એટલે કે v=V/M જ્યાં V એ ગેસનું કુલ વોલ્યુમ છે, m3; M - ગેસ સમૂહ, kg, પારસ્પરિક મૂલ્ય, kg/m3, P=G/V ઘટના. ઘનતા, જે 1 એમ 3 માં સમાયેલ પદાર્થની માત્રા છે, એટલે કે એકમ વોલ્યુમનો સમૂહ.

આદર્શ ગેસની આંતરિક ઊર્જા. રાજ્ય પરિમાણ.

ગેસ U, J/kg ની આંતરિક ઉર્જા એ ગેસની ગતિ ઊર્જાનો અનામત છે, જે અણુઓની અનુવાદીય અને રોટેશનલ ગતિની ગતિ ઊર્જાના સરવાળા દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે, અણુઓના ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર સ્પંદનોની ઊર્જા અને આંતરપરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ઊર્જા ( સંભવિત ઊર્જા).

પ્રથમ 3 ઘટકો તાપમાનનું કાર્ય છે, છેલ્લું (સંભવિત ઊર્જા) = 0 (આદર્શ ગેસ માટે), પરંતુ આદર્શ ગેસની આંતરિક ઊર્જા માત્ર તેના તાપમાન પર આધાર રાખે છે અને વોલ્યુમ પર આધારિત નથી: U=f(T ).

આંતરિક બદલો કાર્યકારી પ્રવાહીની ઉર્જા તેની મધ્યવર્તી અવસ્થાઓ અને પ્રક્રિયાની પ્રગતિ પર આધાર રાખતી નથી અને તે અંતિમ અને પ્રારંભિક સ્થિતિ દ્વારા નક્કી થાય છે: ∆U=U 2 -U 1, J/kg, જ્યાં U 2 અંતિમ આંતરિક ઊર્જા છે, U 1 પ્રારંભિક છે.

તમામ થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયાઓમાં, જો V=const, એટલે કે. કાર્યશીલ પ્રવાહી વિસ્તરતું નથી અને કામ કરતું નથી, તેને અપાતી ગરમી q=c v (T 2 -T 1) તેની આંતરિક ઊર્જા વધારવા માટે જ જાય છે, એટલે કે:

∆U= c v (T 2 -T 1); ∆U= M(U 2 -U 1); ∆U= c v ∙dT

આંતરિકમાં અનંત પરિવર્તન માટે ઊર્જા: dU=c v ∙dt

ગેસની ગરમી ક્ષમતા.

હીટ કેપેસિટી (C) - ગેસના તાપમાનને 1 0 સે. દ્વારા બદલવા માટે જરૂરી થર્મલ એનર્જીની માત્રા. J/K માં માપવામાં આવે છે.

ચોક્કસ ઉષ્મા ક્ષમતા એ એક માત્રાત્મક એકમ (kg, mol, m3) દીઠ ગરમીની ક્ષમતા છે.

C, J/kg∙K - સામૂહિક ગરમી ક્ષમતા (1 કિગ્રા સુધી)

C ", J/m 3 ∙K - વોલ્યુમેટ્રિક ગરમી ક્ષમતા (k 1 m3)

µС, J/k mol∙K - દાળની ગરમી ક્ષમતા (1 kmol દીઠ)

તેમની વચ્ચે નિશાનો છે. સંબંધ:

જો શરીરને અનંત ઓછી માત્રામાં ગરમી પૂરી પાડવામાં આવે છે, તો આ તાત્કાલિક ગરમીની ક્ષમતા છે: C = dq/dt, J/kg∙0 C.

જો તાપમાન T1 ધરાવતા શરીરને ચોક્કસ માત્રામાં ઉષ્મા q આપવામાં આવે છે, તો તેનું તાપમાન T2 - સરેરાશ ગરમી ક્ષમતા: C m =q/T2-T1 જેટલું થાય છે.

T 1 →T 2 q=∫Cdt C m | T 1 T 2 =q/T 2 -T 1

C m | T 2 T 1 =∫Cdt/T 2 -T 1 =(C m | 0 T 2 ∙T 2 -C m | T 1 0 ∙T 1)/T 2 -T 1

ગેસને ગરમ કરવા (અથવા ઠંડક) માટે ખાસ મહત્વ એ શરતો છે કે જેના હેઠળ ગરમી ઉમેરવા (અથવા દૂર કરવાની) પ્રક્રિયા થાય છે. હીટિંગ એન્જિનિયરિંગમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે:

સતત વોલ્યુમ પર હીટિંગ (અથવા ઠંડક) - આઇસોકોરિક ગરમી ક્ષમતા;

સતત દબાણ પર ગરમી (અથવા ઠંડક) એ આઇસોબેરિક ગરમી ક્ષમતા છે.

ગેસ મિશ્રણ.

આદર્શ વાયુઓ, જેમના પરમાણુઓ એકબીજા સાથે રાસાયણિક રીતે પ્રતિક્રિયા આપતા નથી અને જેની વચ્ચે કોઈ આકર્ષણ અથવા પ્રતિકૂળ દળો નથી, તે મિશ્રણમાં એવું વર્તે છે કે જાણે તેમાંના દરેક કબજે કરેલા જથ્થામાં એકલા હોય. આનો અર્થ એ છે કે મિશ્રણમાં સમાવિષ્ટ દરેક ગેસ મિશ્રણ માટે પૂરા પાડવામાં આવેલ સમગ્ર વોલ્યુમ પર કબજો કરે છે અને તેના પોતાના કહેવાતા આંશિક દબાણ હેઠળ છે.

આ કિસ્સામાં ગેસ મિશ્રણના કુલ દબાણમાં આંશિક દબાણનો સરવાળો હશે (ડાલ્ટનનો કાયદો):

Pi - વ્યક્તિગત ઘટકનું આંશિક દબાણ - વાયુ મિશ્રણના t અને v પર વહાણની દિવાલો પર દબાણ.

આથી:

સ્થિર સ્થિતિમાં દરેક ગેસનું તાપમાન મિશ્રણના તાપમાન જેટલું હશે:

વાયુઓના મિશ્રણની સ્થિતિનું સ્તર મિશ્રણના વ્યક્તિગત ઘટકોની સ્થિતિના સ્તર પર આધારિત છે અને તેનું સ્વરૂપ છે: . આ સમીકરણનો ઉપયોગ કરવા માટે, ગેસ મિશ્રણ સ્થિર R cm નું મૂલ્ય નક્કી કરવું જરૂરી છે.

R cm = g 1 *R 1 +g 2 *R 2 +…+g n *R n,

જ્યાં g 1,g 2,...,g n એ ઘટકોના સમૂહ અપૂર્ણાંક છે. મિશ્રણનો ગેસ કોન્સ્ટન્ટ, J/(kg*K), પણ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને શોધી શકાય છે:

ગેસ મિશ્રણને સમૂહ અને વોલ્યુમ અપૂર્ણાંક દ્વારા સ્પષ્ટ કરી શકાય છે:

Q i =M i /M cm =p i *r i /p cm ;

કાર્નોટ ચક્ર. કાર્નોટનું પ્રમેય.

4 પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે: 2 ઇસોથર્મલ, 2 એડિબેટિક.

તેમના સંશોધનના પરિણામે, કાર્નોટે એક ચક્રનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો જે ખરેખર આપેલ તાપમાન મર્યાદામાં સૌથી વધુ શક્ય થર્મલ કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે, એટલે કે, હીટ ટ્રાન્સમીટર અને હીટ સિંકના આપેલ તાપમાને.

ચાલો આ ચક્રને p-v કોઓર્ડિનેટ્સમાં ધ્યાનમાં લઈએ, ધારીએ કે તે સંતુલન છે અને તે ઉપરાંત, તે 1 કિલો કાર્યકારી પ્રવાહી દ્વારા કરવામાં આવે છે. પ્રક્રિયાની શરૂઆતમાં, કાર્યકારી પ્રવાહીમાં પરિમાણો p1, v1, T1 (બિંદુ 1) હોય છે. આ બિંદુ તે ક્ષણને અનુરૂપ છે જ્યારે કાર્યકારી પ્રવાહી હીટ ટ્રાન્સફર સાથે વાતચીત કરે છે અને વિસ્તરણ પ્રક્રિયા T1 થી બિંદુ 2 ના સમાન તાપમાને શરૂ થાય છે. આઇસોથર્મ 1-2 સાથે વિસ્તરણ પ્રક્રિયા દરમિયાન, q1 ની માત્રામાં ગરમી પૂરી પાડવામાં આવે છે. કાર્યકારી પ્રવાહી. આઇસોથર્મલ વિસ્તરણનું કાર્ય વિસ્તાર 122 1 1 1 દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. પ્રક્રિયા 1-2 પછી હીટ સિંકમાંથી કાર્યકારી પ્રવાહીને અલગ કરવામાં આવે છે અને એડિબેટિક 2-3 સાથે વધુ વિસ્તરણ થાય છે. આ પ્રક્રિયા ત્યાં સુધી ચાલુ રહે છે જ્યાં સુધી પિસ્ટન તેની આત્યંતિક સ્થિતિ પર ન પહોંચે, જે બિંદુ 3 ને અનુરૂપ છે. એડિબેટિક વિસ્તરણનું કાર્ય 233 1 2 1 ના વિસ્તાર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. આ ક્ષણે, એટલે કે બિંદુ 3 પર, કાર્યકારી પ્રવાહી HIT સાથે વાતચીત કરે છે, જેનું તાપમાન T2 હોય છે, અને કમ્પ્રેશન પ્રક્રિયા શરૂ થાય છે, જે દરમિયાન ગરમીના q2 એકમો દૂર કરવા આવશ્યક છે. ઇસોથર્મલ કમ્પ્રેશનની પ્રક્રિયા શરૂ થાય છે - પ્રક્રિયા 3-4. કાર્ય 344 1 3 1 નકારાત્મક છે. જ્યારે ગરમી દૂર કરવાનું q2 અટકે છે, ત્યારે કાર્યકારી પ્રવાહી હીટ રીસીવર (બિંદુ 4) થી ડિસ્કનેક્ટ થઈ જાય છે; એડિબેટિક 4-1 સાથે વધુ સંકોચન થાય છે. કાર્ય 411 1 4 1 નકારાત્મક છે. આ પ્રક્રિયાના અંતે, કાર્યકારી પ્રવાહી તેના મૂળ પરિમાણો પર લે છે.

પરિણામે, અમે પરિણામી સકારાત્મક કાર્ય Lc પ્રાપ્ત કર્યું.

કાર્નોટનો પ્રમેય: પ્રક્રિયા T1 અને T2 તાપમાન સાથે 2 ઉષ્મા સ્ત્રોતો વચ્ચે ગરમીના એન્જિનમાં થાય છે અને પ્રક્રિયાની કાર્યક્ષમતા ફક્ત આ તાપમાન પર આધારિત છે.

12. વાસ્તવિક ગેસ. પીવી કોઓર્ડિનેટ્સમાં બાષ્પીભવન. બાષ્પીભવનની ગરમી. વરાળ શુષ્કતા સ્તર.

વાયુઓ, જેના પરમાણુઓ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો ધરાવે છે અને મર્યાદિત હોય છે, જોકે ખૂબ જ નાની, ભૂમિતિ હોય છે. માપો, કહેવાય છે વાસ્તવિક વાયુઓ.

ચાલો પીવી કોઓર્ડિનેટ્સમાં સતત દબાણ પર બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયાને ધ્યાનમાં લઈએ. જો તમે સતત દબાણ પર પાણી ગરમ કરો છો, તો વોલ્યુમ વધે છે અને પાણીના ઉકળતા સાથે અનુરૂપ તાપમાને, તે મૂલ્ય b સુધી પહોંચે છે. ઉકળતા પાણીને વધુ ગરમીના પુરવઠા સાથે, બાદમાં વરાળમાં ફેરવવાનું શરૂ થશે, જ્યારે પાણી અને વરાળના મિશ્રણનું દબાણ અને તાપમાન યથાવત રહેશે. જ્યારે બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયા દરમિયાન છેલ્લો કણો વરાળમાં ફેરવાય છે, ત્યારે સમગ્ર વોલ્યુમ વરાળથી ભરાઈ જશે. આવી વરાળ સંતૃપ્ત વરાળ છે, અને તેના તાપમાનને સંતૃપ્તિ તાપમાન કહેવામાં આવે છે.

વિભાગ b-c માં વરાળ ભેજવાળી સંતૃપ્ત છે. પાણીના સંપૂર્ણ બાષ્પીભવન પછી (બિંદુ c), વરાળ શુષ્ક, સંતૃપ્ત થઈ જાય છે. ભીની વરાળ શુષ્કતા x ની ડિગ્રી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. શુષ્કતાની ડિગ્રી એ શુષ્ક સંતૃપ્ત વરાળનો સમૂહ અપૂર્ણાંક છે જે 1 કિલો ભીની વરાળમાં જોવા મળે છે. ચાલો ઉચ્ચ દબાણ પર બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયાને ધ્યાનમાં લઈએ. 0 C પર ચોક્કસ વોલ્યુમ વધતા દબાણ સાથે બદલાતું નથી. ઉકળતા પાણીની ચોક્કસ માત્રામાં વધારો થશે. બિંદુ C', શુષ્ક સંતૃપ્ત વરાળને અનુરૂપ, બિંદુ C ની ડાબી બાજુએ છે, કારણ કે શુષ્ક સંતૃપ્ત વરાળના તાપમાન કરતાં દબાણ વધુ ઝડપથી વધે છે. બિંદુ k ને અનુરૂપ પરિમાણોને જટિલ કહેવામાં આવે છે.

બાષ્પીભવન રેખા b-c દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું છે. 1 કિલો ઉકળતા પાણીને શુષ્ક સંતૃપ્ત વરાળમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ખર્ચવામાં આવતી ગરમીને વરાળની ગરમી કહેવામાં આવે છે અને તેને r દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. વધતા દબાણ સાથે, બાષ્પીભવનની ગરમી ઓછી થાય છે. બિંદુ d પર વરાળ જગ્યાને સંતૃપ્ત કરતી નથી અને તેનું તાપમાન ઊંચું હોય છે. આવી વરાળને સુપરહીટેડ કહેવામાં આવે છે.

ભીની વરાળની સ્થિતિના પરિમાણો નક્કી કરવા માટે, શુષ્કતાની ડિગ્રી જાણવી આવશ્યક છે.

13. ભેજવાળી હવા. તેમના સંતો.

ભેજવાળી હવા કહેવાય છે વરાળ-ગેસનું મિશ્રણ જેમાં શુષ્ક હવા અને પાણીની વરાળ હોય છે. ભેજવાળી હવાની રચના: સમૂહ દ્વારા 23% ઓક્સિજન, વોલ્યુમ દ્વારા 21% ઓક્સિજન.

આપેલ તાપમાને પાણીની વરાળની મહત્તમ માત્રા ધરાવતી ભેજવાળી હવા કહેવામાં આવે છે. સંતૃપ્ત હવા કે જેમાં મહત્તમ શક્ય આપેલ ટી જથ્થો નથી. પાણીની વરાળ કહેવાય છે અસંતૃપ્ત. અસંતૃપ્ત ભેજવાળી હવામાં શુષ્ક અને અતિ ગરમ પાણીની વરાળનું મિશ્રણ હોય છે, અને સંતૃપ્ત ભેજવાળી હવામાં શુષ્ક હવા અને સંતૃપ્ત જળ વરાળનો સમાવેશ થાય છે. ભેજવાળી હવાને અસંતૃપ્તમાંથી સંતૃપ્ત કરવા માટે, તેને ઠંડુ કરવાની જરૂર છે.

વાસ્તવિક વાયુની અવસ્થાઓના સમીકરણોમાંથી, સૌથી સરળ ઘટના છે. વેન ડેર વાલ્સ સમીકરણ: (p+a/v2)*(v-b)=RT,

જ્યાં a એ સંલગ્નતા દળોના આધારે ગુણાંક છે;

b એ મૂલ્ય છે જે પરમાણુઓના આંતરિક વોલ્યુમને ધ્યાનમાં લે છે.

ગુણધર્મો: સમૂહ, તાપમાન, ગેસ સ્થિરતા, ગરમી ક્ષમતા.

1) સંપૂર્ણ ભેજ - હવાના 1 m3 (kg\m3) માં સમાયેલ પાણીની વરાળની માત્રા,

2) સાપેક્ષ ભેજ - સંતૃપ્ત વરાળની ઘનતા અને મહત્તમ સંતૃપ્ત વરાળનો ગુણોત્તર ϕ=(ρ n \ρ us)*100

જ્યાં 1.005 શુષ્ક હવાની ગરમી ક્ષમતા છે

1.68 - સુપરહીટેડ હવાની ગરમી ક્ષમતા.

5) ડાલ્ટનનો કાયદો. ભેજયુક્ત હવાનું દબાણ આરવીવીબરાબર Рвв = Рсв + Рп,જ્યાં આરએસવી, આરપી- શુષ્ક હવાનું આંશિક દબાણ અને

કિર્ચહોફ અને લેમ્બર્ટનો કાયદો.

ઝેડ-કિર્ચહોફ.કિર્ચહોફના કાયદા અનુસાર, શરીરના ઉત્સર્જનનો ગુણોત્તર ઇતેની શોષણ ક્ષમતા સુધી એબધા શરીર માટે સમાન અને કાળા શરીરની ઉત્સર્જનની સમાનતા ઇ 0સમાન તાપમાન પર અને માત્ર તાપમાન પર આધાર રાખે છે, એટલે કે E/A=E 0 =f(T). કારણ કે E/E 0 = a,પછી બધા ગ્રે બોડી માટે A=a,તે શરીરની શોષણ ક્ષમતા આંકડાકીય રીતે તેની કાળાશની ડિગ્રી જેટલી હોય છે.

ચાલો આપણે 2 દિવાલો વચ્ચેના કિરણોત્સર્ગ દ્વારા ગરમીના વિનિમયના કેસને ધ્યાનમાં લઈએ કે જેની સપાટી મોટી હોય છે અને એક બીજાથી ટૂંકા અંતરે સમાંતર સ્થિત હોય છે, એટલે કે. જેથી દરેક દિવાલમાંથી રેડિયેશન સામેની દિવાલને સંપૂર્ણપણે અથડાવે.

દિવાલોની સપાટી પરના તાપમાનને T1>T2 સાથે સતત T1 અને T2 જાળવવા દો, અને દિવાલોના શોષણ ગુણાંક અનુક્રમે સમાન છે. A1 અને A2, A1=a1, A=a2 સાથે, એટલે કે. અનુક્રમે શોષણ ગુણાંક અને ઉત્સર્જન. સમાન છે. આ માટે, સ્ટેફન-બોલ્ટ્ઝમેન સમીકરણના આધારે, અમે મેળવીએ છીએ:

Spr - ઘટાડેલ રેડિયેશન ગુણાંક, W/m2*K.

અહીં C1 અને C2 એ શરીરના રેડિયેશન કોન્સ્ટન્ટ્સ છે જેની વચ્ચે રેડિયન્ટ હીટ એક્સચેન્જની પ્રક્રિયા થાય છે.

સમીકરણ (1) નો ઉપયોગ હીટ ટ્રાન્સફરની ગણતરી કરવા માટે થઈ શકે છે, જેમાંથી એક બહિર્મુખ આકાર ધરાવે છે અને બીજાની સપાટીથી ઘેરાયેલું છે, એટલે કે. ના મર્યાદિત જગ્યામાં. પછી:

; તેજસ્વી હીટ ટ્રાન્સફરમાં ભાગ લેતી 1લી અને 2જી બોડીની F1, F2-સપાટીઓ.

શરીરની મનસ્વી ગોઠવણી સાથે કે જેની વચ્ચે રેડિયેશન E1-2 દ્વારા ગરમીનું વિનિમય થાય છે, સૂત્રની ગણતરી આ સ્વરૂપ લેશે:

આ કિસ્સામાં, Spr = C1*C2/Co, અને ગુણાંક fi (કહેવાતા કોણીય ગુણાંક અથવા ઇરેડિયેશન ગુણાંક) એ પરિમાણહીન જથ્થો છે, જે સપાટીઓની સંબંધિત સ્થિતિ, આકાર અને કદના આધારે અને અપૂર્ણાંક દર્શાવે છે. રેડિયન્ટ ફ્લક્સ, જે F1 રેડિયેશન દ્વારા આપવામાં આવેલા સમગ્ર ફ્લક્સમાંથી F2 પર પડે છે.

ઝેડ-લેમ્બર્ટ- તેની દિશા પર શરીર દ્વારા ઉત્સર્જિત ઊર્જાની અવલંબન નક્કી કરે છે. E φ =E 0 ∙cosφ. E 0 - સપાટી પર સામાન્ય રીતે ઉત્સર્જિત ઊર્જાની માત્રા; E φ એ સામાન્ય સાથે કોણ φ બનાવે છે તે દિશામાં ઉત્સર્જિત ઊર્જાનો જથ્થો છે, પછી લેમ્બર્ટના સિદ્ધાંત અનુસાર:

આમ, લેમ્બર્ટનું મૂલ્ય તેની દિશા પર શરીર દ્વારા ઉત્સર્જિત ઊર્જાની અવલંબન નક્કી કરે છે.

ઇન્ડોર માઇક્રોક્લાઇમેટ.

માઇક્રોક્લાઇમેટ એ તાપમાન, સંબંધિત જેવા પરિમાણોના મૂલ્યોનો સમૂહ છે. ભેજ, ઝડપ અને સરેરાશ. ધોરણો પ્રદાન કરતી આંતરિક સપાટીઓનું તાપમાન. માનવ જીવનની પ્રવૃત્તિ ઘરની અંદર. અને સામાન્ય. ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓનો કોર્સ.

માઇક્રોક્લાઇમેટ: આરામદાયક, સ્વીકાર્ય અને અસ્વસ્થતા.

માનવ હીટ ટ્રાન્સફરની તીવ્રતા ઓરડાના માઇક્રોક્લાઇમેટ પર આધાર રાખે છે, જે આંતરિક ટી-સ્વોર્મ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. હવા ટીબી , રેડિયેશન ટી-રૂમ tr , ઝડપ અને સાપેક્ષ ભેજ φв હવા. આ માઇક્રોક્લાઇમેટ પરિમાણોનું સંયોજન, CTR સાથે, માનવ શરીરમાં થર્મલ સંતુલન જાળવી રાખે છે અને તેની થર્મોરેગ્યુલેશન સિસ્ટમમાં કોઈ તણાવ નથી, જેને કહેવાય છે. આરામદાયક તે જાળવવા માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે, સૌ પ્રથમ, રૂમમાં અનુકૂળ ટી-શરતો, કારણ કે હવાની ગતિશીલતા અને સંબંધિત ભેજ નોંધપાત્ર રીતે વધઘટ થાય છે. શ્રેષ્ઠ લોકો ઉપરાંત, માઇક્રોક્લાઇમેટ પરિમાણોના સ્વીકાર્ય સંયોજનો છે કે જેના પર વ્યક્તિ થોડી અગવડતા અનુભવે છે.

રૂમનો તે ભાગ કે જેમાં વ્યક્તિ તેના કામનો મોટાભાગનો સમય વિતાવે છે તેને સેવા અથવા કાર્ય ક્ષેત્ર કહેવામાં આવે છે. આ વિસ્તારમાં મુખ્યત્વે આરામની ખાતરી કરવી જોઈએ.

ઓરડામાં થર્મલ સ્થિતિ મુખ્યત્વે tв અને tr પર આધાર રાખે છે , તે તેની ટી-મી પરિસ્થિતિમાંથી, ktr. તેને આરામની બે શરતો દ્વારા દર્શાવવાનો રિવાજ છે. આરામદાયક તાપમાન વાતાવરણ માટેની પ્રથમ શરત વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવી છે. t અને tr સંયોજનોનો આવો પ્રદેશ , ktr પર એક વ્યક્તિ, કાર્યક્ષેત્રના કેન્દ્રમાં હોવાથી, તેને ઓવરહિટીંગ અથવા હાયપોથર્મિયાનો અનુભવ થતો નથી.

જ્યારે કોઈ વ્યક્તિ તેની નજીક હોય ત્યારે બીજી આરામની સ્થિતિ ગરમ અને ઠંડી સપાટીઓનું અનુમતિપાત્ર તાપમાન નક્કી કરે છે.

અસ્વીકાર્ય રેડિયેશન ઓવરહિટીંગ અથવા માનવ માથાના હાયપોથર્મિયાને ટાળવા માટે, છત અને દિવાલોની સપાટીને સ્વીકાર્ય તાપમાને ગરમ કરી શકાય છે.

બે-પાઈપ ફરજિયાત પરિભ્રમણ વોટર હીટિંગ સિસ્ટમ. આઈલાઈનર વિકલ્પો.

વિસ્તરણ ટાંકી.

તે નીચેની પાઈપોને જોડવા માટે દૂર કરી શકાય તેવા ઢાંકણ અને પાઈપો સાથે સિલિન્ડર આકારનું મેટલ કન્ટેનર છે: વિસ્તૃત d1, નિયંત્રણ d2, પાણીના સ્તરનું નિરીક્ષણ કરવા માટે બોઈલર રૂમમાં સિંક તરફ દોરી ગયું, ઓવરફ્લો ડી3જ્યારે ટાંકી વધુ ભરાઈ જાય અથવા વિસ્તૃત થાય ત્યારે વધારાનું પાણી કાઢી નાખવું, પરિભ્રમણ d4, વિસ્તરણ જહાજમાં અને કનેક્ટિંગ પાઇપમાં પાણીને જામતું અટકાવવા માટે વિસ્તરણ ટાંકીને રીટર્ન મુખ્ય હીટ પાઇપલાઇન સાથે જોડવું.

વિસ્તરણ ટાંકીનું ઉપયોગી વોલ્યુમ (l) સૂત્ર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

,

જ્યાં - 0.0006 1/ 0 C - પાણીના વોલ્યુમેટ્રિક વિસ્તરણનો ગુણાંક;

પ્રારંભિકથી સરેરાશ ગણતરીમાં પાણીના તાપમાનમાં ફેરફાર, 0 સે;

સિસ્ટમમાં પાણીની કુલ માત્રા, એલ

જ્યાં - વોટર હીટિંગ સિસ્ટમના થર્મલ પાવરના 1000 ડબ્લ્યુ દીઠ વોટર હીટર, પાઈપો, ઉપકરણો, એલમાં અનુક્રમે પાણીનું પ્રમાણ.

દબાણની ભરપાઈ કરવા માટે રચાયેલ વિસ્તરણ ટાંકી ઊભી થઈ. res માં. વધતા તાપમાન સાથે શીતકનું તાપમાન વિસ્તરણ; દબાણ તફાવતની સમાનતા અને મહત્તમ સાથે હાઇડ્રોલિક આંચકાનું વળતર. તાપમાન 100 ° સે સુધી શીતક; હીટિંગ અને હોટ વોટર સિસ્ટમ્સના સર્કિટમાં ઘટકોનું રક્ષણ. અતિશય દબાણથી; ઓપરેશનલ શીતકના નુકસાન માટે વળતર ઉભું થયું. વર્તમાનમાં ગરમીની મોસમ; સિસ્ટમમાંથી હવા દૂર કરી રહ્યા છીએ.

એક્સ્ટ. ટાંકીઓ: ખુલ્લી અને બંધ આવૃત્તિઓ.

એક્સ્ટ. ટાંકીઓ ખુલ્લુંજેમ કે તકનીકી રીતે જૂના અને આજ સુધી. vr વ્યવહારુ ઉપયોગ થતો નથી. ખુલ્લી ext. ટાંકી હીટિંગ સિસ્ટમના ટોચના બિંદુની ઉપર મૂકવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે બિલ્ડિંગના એટિકમાં અથવા સીડી પર. પાંજરામાં અને થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન સાથે આવરી લેવામાં આવે છે.

વિસ્તરણ માટે ટાંકીઓ બંધપ્રકારમાં પટલ ટાંકીઓ, બિલાડીનો સમાવેશ થાય છે. કોમ્પ સ્થિતિસ્થાપક પટલ દ્વારા બે ભાગોમાં વિભાજિત સ્ટીલ બોડીથી બનેલું - પ્રવાહી અને ગેસ પોલાણ. ટાંકીનો પ્રવાહી ભાગ હીટિંગ સિસ્ટમ્સ અને ગરમ પાણીમાંથી શીતક મેળવવા માટે રચાયેલ છે, ટાંકીનો ગેસ ભાગ ઉચ્ચ સ્તરે ભરેલો છે. હવા અથવા નાઇટ્રોજન સાથે દબાણ. ટાંકીના ગેસ ચેમ્બરમાં જરૂરી દબાણ જાળવવા માટે એક સ્તનની ડીંટડી છે.

હવા દૂર.

પાણી પ્રણાલીઓમાં ઓવરહેડ વાયરિંગવાળી હીટિંગ સિસ્ટમ્સ, વધારાના વિના વિસ્તરણ જહાજનો ઉપયોગ કરો ઉપકરણો નીચેથી સિસ્ટમમાં એક વિશિષ્ટ એર એક્ઝોસ્ટ નેટવર્ક છે, જોડાયેલ છે. તેના વિસ્તરણ માટે ટાંકી અથવા એર કલેક્ટર (એર રિલીઝ વાલ્વ અથવા સ્ક્રૂનો ઉપયોગ કરીને). વિશ્વસનીય હવા દૂર કરવા અને પાણીના ડ્રેનેજ માટે, મુખ્ય હીટ પાઇપલાઇન નાખવામાં આવે છે. ઢાળ સાથે. (0.002 કરતા ઓછું નહીં) શીતકની હિલચાલની દિશામાં. આર્ટસ સર્કસવાળી સિસ્ટમ્સમાં ચળવળની ગતિ. પાણી> હવાના ચઢાણની ગતિ, તેથી લાઇન્સ બાહ્ય રાઇઝર્સ પર ઉદય સાથે નાખવામાં આવે છે અને ઉચ્ચતમ બિંદુઓ પર એર કલેક્ટર્સ ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે.

ચાહકો.

ચાહકોના ઓપરેશન અને હેતુના સિદ્ધાંત અનુસાર રેડિયલ (સેન્ટ્રીફ્યુગલ), અક્ષીય, છત અને છતમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

રેડિયલ (સેન્ટ્રીફ્યુગલ) ચાહકો . સામાન્ય રેડિયલ (સેન્ટ્રીફ્યુગલ) પંખામાં ત્રણ મુખ્ય ભાગો હોય છે: બ્લેડ (ક્યારેક રોટર તરીકે ઓળખાય છે), વોલ્યુટ આકારનું આચ્છાદન અને શાફ્ટ, ગરગડી અને બેરિંગ્સ સાથેની ફ્રેમ.

રેડિયલ ચાહક કામગીરીનીચે મુજબ છે: જ્યારે ઇમ્પેલર ફરે છે, ત્યારે હવા ઇનલેટ દ્વારા વ્હીલ બ્લેડ વચ્ચેની ચેનલોમાં પ્રવેશ કરે છે, કેન્દ્રત્યાગી બળની ક્રિયા હેઠળ આ ચેનલોમાંથી આગળ વધે છે, સર્પાકાર કેસીંગ દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવે છે અને તેના આઉટલેટ તરફ નિર્દેશિત થાય છે. આમ, હવા કેન્દ્રત્યાગી પંખામાં અક્ષીય દિશામાં પ્રવેશે છે અને તેને અક્ષની લંબ દિશામાં છોડી દે છે.

અક્ષીય ચાહકો. સૌથી સરળ અક્ષીય ચાહકમાં સ્લીવ પર માઉન્ટ થયેલ અને ઇલેક્ટ્રિક મોટર શાફ્ટ પર માઉન્ટ થયેલ ઇમ્પેલર અને કેસીંગ (શેલ) નો સમાવેશ થાય છે, જેનો હેતુ નિર્દેશિત હવા પ્રવાહ બનાવવાનો છે. જ્યારે વ્હીલ ફરે છે, ત્યારે હવા ચાહકની ધરી સાથે ફરે છે, જે તેનું નામ નક્કી કરે છે.

અક્ષીય ચાહક, રેડિયલની તુલનામાં, ઓપરેશન દરમિયાન વધુ અવાજ બનાવે છે અને હવાને ખસેડતી વખતે વધુ પ્રતિકારને દૂર કરવામાં સક્ષમ નથી. રહેણાંક અને જાહેર ઇમારતોમાં, અક્ષીય ચાહકોનો ઉપયોગ મોટા પ્રમાણમાં હવા પૂરો પાડવા માટે થવો જોઈએ, પરંતુ જો દબાણ 150-200 Pa થી વધુ હોય તો તે જરૂરી નથી. ચાહકો V-06-300-8A, V-06-300-10L અને V-06-300-12.5A જાહેર અને ઔદ્યોગિક ઇમારતોની એક્ઝોસ્ટ વેન્ટિલેશન સિસ્ટમ્સમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ચાહકની પસંદગી . ચાહક પ્રવાહ અનુસાર પસંદ થયેલ છે એલ, m 3 / h, અને જરૂરી કુલ ચાહક દબાણ p, Pa, ઓપરેટિંગ લાક્ષણિકતાઓનો ઉપયોગ કરીને. તેમાં, ચોક્કસ વ્હીલ સ્પીડ માટે, એક તરફ ચાહક હવા પુરવઠો અને બીજી તરફ સર્જાયેલ દબાણ, વીજ વપરાશ અને કાર્યક્ષમતા વચ્ચે નિર્ભરતા આપવામાં આવે છે.

કુલ દબાણ p, જેના દ્વારા ચાહક પસંદ કરવામાં આવે છે, તે સક્શન અને ડિસ્ચાર્જ નેટવર્ક દ્વારા પ્રતિકારને દૂર કરવા માટે ખર્ચવામાં આવેલા સ્થિર દબાણનો સરવાળો છે અને ગતિશીલ દબાણ કે જે હવાની ગતિ બનાવે છે.

મૂલ્ય p, Pa, સૂત્ર દ્વારા નક્કી થાય છે

ચાહક પસંદ કરતી વખતે, તમારે ખાતરી કરવા માટે પ્રયત્ન કરવો જોઈએ કે જરૂરી દબાણ અને પ્રવાહ મૂલ્યો મહત્તમ કાર્યક્ષમતા મૂલ્યને અનુરૂપ છે. આ ફક્ત આર્થિક વિચારણાઓ દ્વારા જ નહીં, પરંતુ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા સ્તરે કાર્ય કરતી વખતે ચાહકોનો અવાજ ઘટાડવાની ઇચ્છા દ્વારા પણ નક્કી કરવામાં આવે છે.

ચાહક માટે ઇલેક્ટ્રિક મોટરની જરૂરી શક્તિ, kW, સૂત્ર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે

જ્યાં એલ-પંખાનો પ્રવાહ, m 3/h; આર- ચાહક દ્વારા બનાવેલ દબાણ, kPa; d], - ચાહક કાર્યક્ષમતા, તેની લાક્ષણિકતાઓ અનુસાર લેવામાં આવે છે; t 1рп એ બેલ્ટ ડ્રાઇવની કાર્યક્ષમતા છે, જેમાં V-બેલ્ટ ડ્રાઇવ 0.95 જેટલી છે, ફ્લેટ બેલ્ટ -0.9 સાથે.

ઇલેક્ટ્રિક મોટરની સ્થાપિત શક્તિ સૂત્ર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે

જ્યાં એ- પાવર રિઝર્વ પરિબળ

પંખા માટે ઇલેક્ટ્રિક મોટરનો પ્રકાર પછીની ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓને ધ્યાનમાં લેતા પસંદ કરવો જોઈએ - ધૂળ, ગેસ અને વરાળની હાજરી, તેમજ રૂમની આગ અને વિસ્ફોટના જોખમની શ્રેણી.

ગેસ ઘરગથ્થુ ઉપકરણો.

સ્ટોવ બર્નરઘરગથ્થુ હીટિંગ સ્ટોવમાં સ્થાપિત કરો જ્યારે તેમને ગેસ કમ્બશનમાં રૂપાંતરિત કરો. ઉપકરણનો ઉપયોગ દરવાજા વિનાની ભઠ્ઠીઓમાં થાય છે, ડ્રાફ્ટ સ્ટેબિલાઇઝર્સથી સજ્જ, સતત અને સામયિક ફાયરિંગ મોડ્સ સાથે.

ઉપકરણમાં બે ઓપરેટિંગ મોડ્સ છે - સામાન્ય, જ્યારે મુખ્ય અને પાઇલટ બર્નર કામ કરે છે, અને જ્યારે માત્ર પાઇલટ બર્નર કામ કરે છે ત્યારે ઘટાડો થાય છે. ઘટાડેલા મોડમાં કામ કરતી વખતે, મુખ્ય બર્નર વાલ્વ બંધ હોવો આવશ્યક છે.

હીટિંગ ફર્નેસને બર્નર ઉપકરણો અને અન્ય પ્રકારના સ્વચાલિત સલામતી ઉપકરણોથી સજ્જ કરી શકાય છે જેનું પરીક્ષણ નિર્ધારિત રીતે કરવામાં આવ્યું છે, ઉત્પાદન માટે સ્વીકારવામાં આવ્યું છે અને પાસપોર્ટ છે.

ઘરગથ્થુ ગેસ સ્ટોવ

સ્ટોવ ફ્લોર અને ટેબલટોપ (પોર્ટેબલ) માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. ટેબલટોપ સ્ટોવમાં પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી હોતી નથી, અને તેને ટેગન્સ પણ કહેવામાં આવે છે. ચાર-, ત્રણ- અને બે-બર્નર સ્ટોવ ઉપયોગમાં છે.

ડિઝાઇન અનુસાર, સ્લેબ પ્રમાણભૂત અને વધેલા આરામમાં બનાવવામાં આવે છે. ડીલક્સ ગેસ સ્ટોવમાં ઓવન લાઇટિંગ, હાઇ-પાવર બર્નર, નિશ્ચિત "નાની જ્યોત" સ્થિતિ સાથે ટેબલ બર્નર ટેપ અને ટેબલની આડી સ્થિતિને સમાયોજિત કરવા માટેનું ઉપકરણ હોય છે. તેઓ લો-પાવર ટેબલ બર્નર, ટેબલ અને ઓવન બર્નરની ઇલેક્ટ્રિક ઇગ્નીશન, ઓવન ફ્રાય બર્નર, ઇલેક્ટ્રિક અને મેન્યુઅલ ડ્રાઇવ સાથે ઓવન સ્પિટ, ઓવન થર્મોસ્ટેટ અને ઓટોમેટિક કમ્બશન કંટ્રોલથી પણ સજ્જ થઈ શકે છે.

1. આદર્શ ગેસ, વ્યાખ્યા અને તેના ગુણધર્મો.

2. થર્મોડાયનેમિક્સ. સિસ્ટમ, થર્મોડાયનેમિક્સ. પ્રક્રિયા, આદર્શ ગેસ પરિમાણો.

3. આદર્શ ગેસની સ્થિતિના સમીકરણો. ભૌતિક. ગેસ કોન્સ્ટન્ટનો અર્થ.

4. આદર્શ ગેસની આંતરિક ઊર્જા. રાજ્ય પરિમાણો.

5. ગેસ કામ. પ્રક્રિયા પરિમાણ.

6. ગેસની ગરમી ક્ષમતા.

7. ગેસ મિશ્રણ.

8. થર્મોડાયનેમિક્સનો પ્રથમ નિયમ, તેની ગાણિતિક અભિવ્યક્તિ.

9. ડીકોમ્પ માટે થર્મોડાયનેમિક્સના પ્રથમ કાયદાની અભિવ્યક્તિ. થર્મોડાયનેમિક્સ પ્રક્રિયાઓ

10. પરિપત્ર ચક્ર. થર્મોડાયનેમિક અને રેફ્રિજરેશન ગુણાંક.

11. કાર્નોટ ચક્ર. કાર્નોટનું પ્રમેય.

12. વાસ્તવિક ગેસ. પીવી કોઓર્ડિનેટ્સમાં વરાળ જનરેશન. વરાળ જનરેશનની ગરમી. વરાળ શુષ્કતા સ્તર.

13. ભેજવાળી હવા. તેના ગુણધર્મો.

14. ભેજવાળી હવાનું I-d રેખાકૃતિ. I-d રેખાકૃતિનો ઉપયોગ કરીને હવા સારવાર પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ.

15. શરીરનું તાપમાન ક્ષેત્ર. તાપમાન ઢાળ.

16. થર્મલ વાહકતા. ફોરિયરનો કાયદો.

17. સપાટ દિવાલની થર્મલ વાહકતા. મૂળભૂત ગરમી સમીકરણ.

18. કન્વેક્ટિવ હીટ ટ્રાન્સફર. ન્યુટન-રિચમેન સમીકરણ. કોફ. હીટ ટ્રાન્સફર.

19. માપદંડ સમીકરણોનો ઉપયોગ કરીને હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંકનું નિર્ધારણ.

20. ખુશખુશાલ હીટ ટ્રાન્સફર. સ્ટેફન-બોલ્ટ્ઝમેન સમીકરણ.

21. કિર્ચહોફ અને લેમ્બર્ટનો કાયદો.

22. હીટ ટ્રાન્સફર. સપાટ દિવાલ માટે Ur-e અને હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક.

23. હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ. પુનઃપ્રાપ્ત હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ માટે ગરમીની સપાટીઓની વ્યાખ્યા.

24. ઇન્ડોર માઇક્રોક્લાઇમેટ.

25. બાહ્ય હીટ ટ્રાન્સફર માટે પ્રતિકાર. વાડ તેમની વચ્ચેના સંબંધો.

26. વાડનો થર્મલ પ્રતિકાર. ઉષ્મા શોષણ ગુણાંક S. થર્મલ જડતા મૂલ્ય D.

27. વાડની હવા અભેદ્યતા. વાડની હવાની અભેદ્યતા સામે પ્રતિકાર.

28. વાડ દ્વારા ગરમીના નુકસાનનું નિર્ધારણ. ઠંડકની સપાટીને માપવા માટેના નિયમો.

29. વિસ્તરણ દ્વારા ગરમીના નુકસાનની વ્યાખ્યા. સૂચક બિલ્ડિંગની વિશિષ્ટ થર્મલ લાક્ષણિકતાઓ.

30. હીટિંગ સિસ્ટમ: મૂળભૂત એલ-તમે, વર્ગ, જરૂરિયાતો, રજૂઆત. હીટિંગ ઇન્સ્ટોલેશન માટે.

31. નિષ્કર્ષ ગુરુત્વાકર્ષણ બે-પાઈપ હીટિંગ સિસ્ટમ માટે દબાણ.

32. પરિભ્રમણની વ્યાખ્યા એક-પાઈપ સિસ્ટમમાં દબાણ.

33. પાઇપલાઇન સિસ્ટમ્સ કેન્દ્ર. હીટિંગ સિસ્ટમ્સ, તેમના કનેક્શન્સ, ઇન્સ્ટોલેશન પદ્ધતિઓ.

34. વિસ્તૃત કરો ટાંકી, તેનો હેતુ, ઇન્સ્ટોલેશન, હીટિંગ સિસ્ટમ લાઇન સાથે જોડાણનો બિંદુ, ટાંકીના વોલ્યુમનું નિર્ધારણ.

35. વોટર હીટિંગ સિસ્ટમ્સમાંથી હવા દૂર કરવી.

36. સિસ્ટ. વરાળ ગરમી સંચાલન સિદ્ધાંત, વર્ગ, મૂળભૂત. યોજનાઓ હવા રક્તસ્ત્રાવ સિસ્ટમમાંથી વરાળ ગરમી પ્રદેશ ગેસ હીટિંગ સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ કરે છે.

37. ગરમ કરે છે. ઉપકરણો સિસ્ટમ. કેન્દ્ર ગરમી વર્ગ, તેમના માટે જરૂરીયાતો. લાક્ષણિકતાઓ ગરમ ના પ્રકાર ઉપકરણો

38. પ્લેસમેન્ટ અને ઇન્સ્ટોલેશન, કનેક્શન અને હીટિંગની પદ્ધતિઓ. સિસ્ટમ પાઇપલાઇન્સ માટે ઉપકરણો ગરમી હીટિંગ ઉપકરણોને શીતક સપ્લાય કરવાની યોજનાઓ.

39. હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક ગરમ થાય છે. ઉપકરણો ઉપકરણોની ગરમીની સપાટીનું નિર્ધારણ.

40. હીટિંગ ઉપકરણોની સપાટીની ગણતરીની સુવિધાઓ.

41. હીટિંગ ઉપકરણોના હીટ આઉટપુટને સમાયોજિત કરવું.

42. બળતણ. પ્રાથમિક રચના. બળતણ કેલરીફિક મૂલ્ય

43. બળતણનું દહન. સૈદ્ધાંતિક અને ક્રિયા હવાનું પ્રમાણ જરૂરી છે બળતણના દહન માટે.

44. બળતણના દહનની પદ્ધતિઓ. કમ્બશન ઉપકરણોના પ્રકાર, તેમની લાક્ષણિકતાઓ.

45. બોઈલર ઇન્સ્ટોલેશન. ડેફ. કમ્બશન ઉપકરણોના પ્રકાર, તેમની લાક્ષણિકતાઓ.

46. કેન્દ્રિય ગરમી પુરવઠો. થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ ડાયાગ્રામ.

47. હીટિંગ નેટવર્ક, હીટિંગ નેટવર્ક નાખવાની પદ્ધતિઓ, ઇન્સ્યુલેશનના પ્રકારો.

48. સ્થાનિક હીટિંગ સિસ્ટમ્સને હીટિંગ નેટવર્ક્સ સાથે કનેક્ટ કરવું.

49. એર વિનિમય, તે નક્કી કરવા માટેની પદ્ધતિઓ.

50. વેન્ટિલેશન સિસ્ટમ્સનો હેતુ અને વર્ગીકરણ

51. કુદરતી વેન્ટિલેશન: ચેપ, વાયુમિશ્રણ, નળી વેન્ટિલેશન સિસ્ટમ.

52. ડક્ટ એક્ઝોસ્ટ ગુરુત્વાકર્ષણ વેન્ટિલેશન સિસ્ટમ, ડિઝાઇન અને તેની એરોડાયનેમિક્સ. ગણતરી

53. યાંત્રિક વેન્ટિલેશન સિસ્ટમ. તેના તત્વો.

54. હવા શુદ્ધિકરણ ઉપકરણો.

55. એર હીટિંગ ઉપકરણો.

56. ચાહકો: વર્ગીકરણ, અક્ષીય અને કેન્દ્રત્યાગી ચાહકોનું સંચાલન સિદ્ધાંત. ચાહકોની પસંદગી.

57. ગેસ પુરવઠો. મૂળભૂત યોજનાઓ. ગેસ સપ્લાય સિસ્ટમનું નિર્માણ.

58. ગેસ ઘરગથ્થુ ઉપકરણો.

આદર્શ ગેસ, વ્યાખ્યા અને ગુણધર્મો.

વાયુઓ, જેના પરમાણુઓમાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બળ નથી, અને પરમાણુઓ પોતે નજીવા વોલ્યુમો સાથે ભૌતિક બિંદુઓ છે, કહેવામાં આવે છે આદર્શ વાયુઓ. થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયાઓના અભ્યાસને સરળ બનાવવા અને ગણતરીના સરળ સૂત્રો મેળવવા માટે આદર્શ ગેસનો ખ્યાલ રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો.

મોલેક્યુલર ગતિ વિભાવનાઓ પર આધારિત આદર્શ ગેસના ગુણધર્મો આદર્શ ગેસના ભૌતિક મોડેલના આધારે નક્કી કરવામાં આવે છે, જેમાં નીચેની ધારણાઓ કરવામાં આવે છે:

ગેસ કણોનું પ્રમાણ શૂન્ય છે (એટલે ​​​​કે, પરમાણુનો વ્યાસ તેમની વચ્ચેના સરેરાશ અંતરની તુલનામાં નજીવો છે);

વેગ માત્ર અથડામણ દરમિયાન પ્રસારિત થાય છે (એટલે ​​​​કે, પરમાણુઓ વચ્ચેના આકર્ષક દળોને ધ્યાનમાં લેવામાં આવતા નથી, અને અથડામણ દરમિયાન જ પ્રતિકૂળ દળો ઉદ્ભવે છે);

ગેસ કણોની કુલ ઉર્જા સ્થિર છે (એટલે ​​​​કે, હીટ ટ્રાન્સફર અથવા રેડિયેશનને કારણે ઊર્જાનું કોઈ સ્થાનાંતરણ નથી);

અણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો સમય અથડામણ વચ્ચેના સરેરાશ સમયની તુલનામાં નજીવો છે;

અભ્યાસનો સૌથી સરળ પદાર્થ આદર્શ ગેસ છે. આદર્શ ગેસ એ એવો ગેસ છે જેના પરમાણુઓનું કદ નજીવું હોય છે અને તે અંતરે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા નથી. અને અથડામણ દરમિયાન તેઓ સંપૂર્ણ સ્થિતિસ્થાપક દડાની જેમ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. આદર્શ ગેસ એ અમૂર્ત છે. પરંતુ આ ખ્યાલ ઉપયોગી છે, કારણ કે તે હીટ એન્જિનોની એન્જિનિયરિંગ ગણતરીઓ અને તેમાં થતી પ્રક્રિયાઓને સરળ બનાવે છે.

તેની સ્થિતિને દર્શાવતા ગેસના મુખ્ય પરિમાણો વોલ્યુમ, દબાણ, , અને તાપમાન, .

3. અણુ સમૂહ એકમ (a.u.m.)

પરમાણુ સમૂહ ખૂબ નાના છે,
10 -27 કિગ્રા. તેથી, અણુઓ અને પરમાણુઓના સમૂહને દર્શાવવા માટે, તત્વ અથવા પરમાણુના અણુ સમૂહ એકમ તરીકે ઓળખાતા જથ્થાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે,

1a.u.m. = 1.67 10 -27 કિગ્રા =
.

તમામ અણુઓ અને પરમાણુઓના સમૂહને અમુમાં માપવામાં આવે છે:

= 12 amu,
= 14 amu,
= 16 amu

સંબંધિત પરમાણુ (
) અથવા અણુ ( ) દળ એ પરમાણુ અથવા અણુના સમૂહનો (1/12) કાર્બન અણુના સમૂહનો ગુણોત્તર છે
.

વ્યાખ્યા પરથી જોઈ શકાય છે
- પરિમાણહીન જથ્થા. કાર્બન અણુના સમૂહ (1/12) સમાન દળનું એકમ
અણુ સમૂહ એકમ કહેવાય છે. (a.e.m.) ચાલો આ એકમ (એટલે ​​​​કે અમુ) ને સૂચવીએ, જે કિલોગ્રામમાં દર્શાવવામાં આવે છે
. પછી અણુનું દળ સમાન હશે
, અને પરમાણુનું દળ છે
.

0.012 કિગ્રા આઇસોટોપમાં અણુઓની સંખ્યા જેટલી સંખ્યાબંધ કણો (પરમાણુ અથવા પરમાણુ) ધરાવતા પદાર્થનો જથ્થો
, છછુંદર કહેવાય છે.

પદાર્થના છછુંદરમાં રહેલા કણોની સંખ્યાને એવોગાડ્રોની સંખ્યા કહેવામાં આવે છે.
= 6.022 10 23 મોલ -1. છછુંદરના સમૂહને મોલર માસ કહેવામાં આવે છે.

(1)

કાર્બનના કિસ્સામાં

= 1.66 10 -27 કિગ્રા.

(2) થી તે અનુસરે છે

= 0.001 કિગ્રા/મોલ.

(3)

= 0,001
(3) ને (1) માં બદલીને, અમારી પાસે છે

=
કિગ્રા/મોલ

g/mol

આમ, ગ્રામમાં દર્શાવવામાં આવેલ છછુંદરનું દળ સંખ્યાત્મક રીતે સંબંધિત પરમાણુ સમૂહ જેટલું હોય છે.
= 12 amu

= 12 ગ્રામ/મોલ,
= 16 amu

= 16 ગ્રામ/મોલ,

= 32 a.m.u.

= 32 ગ્રામ/મોલ.

4. આદર્શ ગેસના ગુણધર્મો.

પરમાણુઓના પરિમાણો લગભગ 1 A = 10 -10 મીટર છે.
દબાણ એકમ વિસ્તાર પર લંબરૂપ કાર્ય કરતા બળ જેટલું છે,

. SI માં દબાણ Pa (પાસ્કલ્સ) માં માપવામાં આવે છે. Pa = n/m 2, 1 kg/cm 2 = 1 atm = 9.8 10 4 Pa, 1 mm Hg. = 133 પા.

5. મેન્ડેલીવ-ક્લેપીરોન સમીકરણ.

ઓછી ઘનતા પર, વાયુઓ સમીકરણનું પાલન કરે છે આદર્શ ગેસ માટે રાજ્યનું મેન્ડેલીવ-ક્લેપીરોન સમીકરણ, - મોલ્સની સંખ્યા,

= 8.31 J/mol K. જો તમે જથ્થાઓ દાખલ કરો તો સમીકરણને અલગ સ્વરૂપ આપી શકાય છે

.

= 1.38 10 -23 J/K:
જો

.

= 1.38 10 -23 J/K:
પછી કણોની સાંદ્રતા છે

.

, તે

આ અભિવ્યક્તિનો ઉપયોગ એરોડાયનેમિક્સમાં થાય છે.

6. વાયુઓના ગતિ સિદ્ધાંતનું મૂળભૂત સમીકરણ (ક્લોસિયસ સમીકરણ).

મોલેક્યુલર ગતિ સિદ્ધાંતનું મૂળભૂત સમીકરણ ગેસની સ્થિતિના પરિમાણોને પરમાણુઓની હિલચાલની લાક્ષણિકતાઓ સાથે જોડે છે.
સમીકરણ મેળવવા માટે, આંકડાકીય પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, એટલે કે, વ્યક્તિગત ગેસના અણુઓની લાક્ષણિકતાઓને જાણવી. (એકાગ્રતા) શોધી શકાય છે

- ગેસનું દબાણ, સમગ્ર ગેસની લાક્ષણિકતાઓ. સમીકરણ મેળવવા માટે, મોનોટોમિક આદર્શ ગેસનો વિચાર કરો. અણુઓ અસ્તવ્યસ્ત રીતે આગળ વધે છે. પરમાણુઓની ગતિ જુદી હોય છે. ચાલો ધારીએ કે વાયુના અણુઓ વચ્ચેની પરસ્પર અથડામણની સંખ્યા જહાજની દિવાલો સાથે અણુઓની અથડામણની સંખ્યાની તુલનામાં નજીવી છે; ચાલો ધાર સાથે ઘન વાસણમાં ગેસ છે એમ ધારીને જહાજની દિવાલો પરનું દબાણ શોધીએ.

. અમે જહાજની દિવાલો પર ગેસના અણુઓની અસરના સરેરાશ પરિણામ તરીકે દબાણને શોધીએ છીએ.

1). ન્યૂટનના ત્રીજા નિયમ મુજબ, દિવાલ દરેક પરમાણુમાંથી વેગ મેળવે છે
2). સમય દરમિયાન
સાઇટ્સ

માત્ર તે જ અણુઓ સુધી પહોંચો જે વોલ્યુમમાં સમાયેલ છે
3). વોલ્યુમમાં આ પરમાણુઓની સંખ્યા

.

બરાબર
.

4). પ્લેટફોર્મ પરની અસરની સંખ્યા બરાબર છે

5). જ્યારે પરમાણુઓ અથડાય છે, ત્યારે તેઓ આ વિસ્તારમાં વેગ સ્થાનાંતરિત કરે છે
તે ધ્યાનમાં લેતા
- તાકાત, અને

- દબાણ,

(1)

અમારી પાસે દબાણ છે
જો ગેસ વોલ્યુમ સમાવે છે
પરમાણુઓ જે ઝડપે આગળ વધે છે

. (2)

, પછી આપણે સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને રુટ સરેરાશ ચોરસ ઝડપનો ખ્યાલ રજૂ કરવાની જરૂર છે

=

વાયુઓના ગતિ સિદ્ધાંતનું મૂળભૂત સમીકરણ.

તે નોંધીને આ સમીકરણ ફરીથી ગોઠવી શકાય છે

.

.

બીજી બાજુ

.

.

અણુઓની અસ્તવ્યસ્ત હિલચાલની સરેરાશ ગતિ ઊર્જા તાપમાનના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે અને તે સમૂહ પર આધારિત નથી. T=0 પર
= 0, ગેસના અણુઓની હિલચાલ અટકી જાય છે અને દબાણ શૂન્ય છે.

સંપૂર્ણ તાપમાન, T, આદર્શ ગેસના પરમાણુઓની અનુવાદ ગતિની સરેરાશ ગતિ ઊર્જાનું માપ છે. પરંતુ આ માત્ર મધ્યમ તાપમાને જ સાચું છે, જ્યાં સુધી અણુઓ અને અણુઓનો કોઈ સડો અથવા આયનીકરણ ન થાય. જો સિસ્ટમમાં કણોની સંખ્યા ઓછી હોય, તો આ પણ ખોટું છે, કારણ કે સરેરાશ ચોરસ વેગનો ખ્યાલ રજૂ કરવો અશક્ય છે.

થી
અને
જોઈએ

=.

વ્યાખ્યા: આદર્શ ગેસ એ ગેસ છે જેના ગુણધર્મો નીચેની શરતોને સંતોષે છે:
એ) આવા ગેસના પરમાણુઓની અથડામણ સ્થિતિસ્થાપક દડાઓની અથડામણ તરીકે થાય છે, જેનાં પરિમાણો નજીવા છે;
b) અથડામણથી અથડામણ સુધી, પરમાણુઓ એકસરખી અને સરખી રીતે આગળ વધે છે;
c) અણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળોને અવગણવામાં આવે છે.

ઓરડાના તાપમાને અને સામાન્ય દબાણમાં વાસ્તવિક વાયુઓ આદર્શ વાયુઓની જેમ વર્તે છે. આદર્શ વાયુઓને હિલીયમ અને હાઇડ્રોજન જેવા વાયુઓ ગણી શકાય, જેનાં ગુણધર્મો સામાન્ય સ્થિતિમાં પણ આદર્શ ગેસના નિયમોને અનુરૂપ હોય છે.

આદર્શ ગેસના ચોક્કસ સમૂહની સ્થિતિ ત્રણ પરિમાણોના મૂલ્યો દ્વારા નિર્ધારિત કરવામાં આવશે: P, V, T. આ મૂલ્યો, ગેસની સ્થિતિને દર્શાવતા, કહેવામાં આવે છે. રાજ્ય પરિમાણો. આ પરિમાણો કુદરતી રીતે એકબીજા સાથે સંકળાયેલા છે, તેથી તેમાંના એકમાં ફેરફાર બીજામાં ફેરફારનો સમાવેશ કરે છે. આ સંબંધને વિશ્લેષણાત્મક રીતે કાર્ય તરીકે સ્પષ્ટ કરી શકાય છે:

એક સંબંધ જે શરીરના પરિમાણો વચ્ચે જોડાણ આપે છે તેને કહેવામાં આવે છે રાજ્યનું સમીકરણ. તેથી, આ સંબંધ એ આદર્શ વાયુની સ્થિતિનું સમીકરણ છે.

ચાલો ગેસની સ્થિતિને દર્શાવતા કેટલાક રાજ્ય પરિમાણોને ધ્યાનમાં લઈએ:

1) દબાણ(પી). ગેસમાં, પરમાણુઓની અસ્તવ્યસ્ત હિલચાલના પરિણામે દબાણ ઉદભવે છે, જેના પરિણામે પરમાણુઓ એકબીજા સાથે અને કન્ટેનરની દિવાલો સાથે અથડાય છે. જહાજની દિવાલ પર પરમાણુઓની અસરના પરિણામે, એક ચોક્કસ સરેરાશ બળ પરમાણુઓની બાજુથી દિવાલ પર કાર્ય કરશે. dF. ચાલો ધારીએ કે સપાટી વિસ્તાર ડીએસ, પછી . આથી:

વ્યાખ્યા (મિકેનિસ્ટિક): દબાણએક ભૌતિક જથ્થા છે જે સંખ્યાત્મક રીતે તેના માટે સામાન્ય એકમ સપાટી વિસ્તાર પર કાર્ય કરતા બળની બરાબર છે.

જો બળ સપાટી પર સમાનરૂપે વિતરિત કરવામાં આવે છે, તો પછી. SI સિસ્ટમમાં, દબાણ 1Pa=1N/m2 માં માપવામાં આવે છે.

2) તાપમાન(ટી).

વ્યાખ્યા (કામચલાઉ): તાપમાનશરીર એ એક થર્મોડાયનેમિક જથ્થો છે જે મેક્રોસ્કોપિક સિસ્ટમના થર્મોડાયનેમિક સંતુલનની સ્થિતિને લાક્ષણિકતા આપે છે.

થર્મોડાયનેમિક સંતુલનની સ્થિતિમાં એક અલગ સિસ્ટમના તમામ ભાગો માટે તાપમાન સમાન છે. એટલે કે, જો સંપર્ક કરતી સંસ્થાઓ થર્મલ સંતુલનની સ્થિતિમાં હોય, એટલે કે. હીટ ટ્રાન્સફર દ્વારા ઊર્જાનું વિનિમય કરશો નહીં, પછી આ સંસ્થાઓને સમાન તાપમાન સોંપવામાં આવે છે. જો, જ્યારે શરીર વચ્ચે થર્મલ સંપર્ક સ્થાપિત થાય છે, ત્યારે તેમાંથી એક ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ દ્વારા બીજામાં ઊર્જા સ્થાનાંતરિત કરે છે, તો પ્રથમ શરીરને બીજા કરતા વધુ તાપમાન સોંપવામાં આવે છે.

શરીરના કોઈપણ ગુણધર્મો (તાપમાનની સહી) જે તાપમાન પર આધાર રાખે છે તેનો ઉપયોગ તાપમાનને માપવા (માપવા) માટે કરી શકાય છે.

ઉદાહરણ તરીકે: જો આપણે તાપમાન સૂચક તરીકે વોલ્યુમ પસંદ કરીએ અને ધારીએ કે વોલ્યુમ તાપમાન સાથે રેખીય રીતે બદલાય છે, તો બરફના ગલન તાપમાનને "0" તરીકે પસંદ કરીએ છીએ, અને પાણીના ઉકળતા તાપમાનને 100° તરીકે પસંદ કરીએ છીએ, તો આપણે તાપમાન સ્કેલ મેળવીએ છીએ જેને સેલ્સિયસ સ્કેલ કહેવાય છે. જે મુજબ જે રાજ્યમાં થર્મોડાયનેમિક બોડીનું વોલ્યુમ V હોય છે તેને તાપમાન સોંપવું જોઈએ:

તાપમાનના ધોરણને અસ્પષ્ટપણે નિર્ધારિત કરવા માટે, માપાંકન પદ્ધતિ ઉપરાંત, થર્મોમેટ્રિક બોડી (એટલે ​​​​કે, માપન માટે પસંદ કરાયેલ શરીર) અને તાપમાનની લાક્ષણિકતાની પસંદગી પર પણ સંમત થવું જરૂરી છે.

ઓળખાય છે બેતાપમાન સ્કેલ:

1) t- પ્રયોગમૂલક અથવા વ્યવહારુ તાપમાન સ્કેલ (°C). (અમે પછીથી આ સ્કેલ માટે થર્મોમેટ્રિક બોડી અને તાપમાનની લાક્ષણિકતાની પસંદગી વિશે વાત કરીશું).

2) ટી- થર્મોડાયનેમિક અથવા સંપૂર્ણ સ્કેલ (°K). આ સ્કેલ થર્મોડાયનેમિક બોડીના ગુણધર્મો પર આધારિત નથી (પરંતુ આની પછીથી ચર્ચા કરવામાં આવશે).

તાપમાન T, સંપૂર્ણ સ્કેલ પર માપવામાં આવે છે, તે સંબંધ દ્વારા વ્યવહારિક ધોરણે તાપમાન t સાથે સંબંધિત છે

ટી = t + 273,15.

સંપૂર્ણ તાપમાનના એકમને કેલ્વિન કહેવામાં આવે છે. પ્રાયોગિક ધોરણે તાપમાન ડિગ્રીમાં માપવામાં આવે છે. સેલ્સિયસ (°C). ડિગ્રી મૂલ્યો. કેલ્વિન અને ડી.જી. સેલ્સિયસ સમાન છે. 0°K બરાબર તાપમાનને સંપૂર્ણ શૂન્ય કહેવામાં આવે છે, તે t=-273.15°C ને અનુરૂપ છે