Idealių dujų pavyzdžiai iš gyvenimo. Idealios dujos, apibrėžimas ir savybės

; kai neatsižvelgiama į dujų dalelių dydžius, neatsižvelgiama į sąveikos jėgas tarp dujų dalelių, darant prielaidą, kad vidutinė dalelių kinetinė energija yra daug didesnė nei jų sąveikos energija, ir manoma, kad dujų susidūrimai dalelės tarpusavyje ir su indo sienelėmis yra absoliučiai elastingos.

Yra klasikinių idealiųjų dujų modelis, kurio savybes apibūdina klasikinės fizikos dėsniai, ir kvantinių idealiųjų dujų modelis, kuris paklūsta kvantinės mechanikos dėsniams. Abu idealių dujų modeliai tinka tikroms klasikinėms ir kvantinėms dujoms esant pakankamai aukštai temperatūrai ir retėjimui.

Klasikiniame idealiųjų dujų modelyje dujos laikomos daugybės vienodų dalelių (molekulių), kurių dydžiai yra nereikšmingi, rinkinys. Dujos yra uždarytos inde, o esant terminei pusiausvyrai jame nevyksta jokie makroskopiniai judesiai. Tai yra, tai yra dujos, kurių sąveikos energija tarp molekulių yra žymiai mažesnė už jų kinetinę energiją, o bendras visų molekulių tūris yra žymiai mažesnis už indo tūrį. Molekulės juda pagal klasikinės mechanikos dėsnius nepriklausomai viena nuo kitos ir sąveikauja viena su kita tik susidūrimų metu, kurie yra tampriojo smūgio pobūdis. Idealių dujų slėgis indo sienelėje lygus impulsų, kuriuos per laiko vienetą perduoda atskiros dalelės susidūrimo su siena metu, sumai, o energija – atskirų dalelių energijų suma.

Idealių dujų būsena apibūdinama trimis makroskopiniais dydžiais: P- spaudimas, V- tūris, T- temperatūra. Remiantis idealiųjų dujų modeliu, teoriškai buvo išvesti eksperimentiniai dėsniai, anksčiau nustatyti eksperimentiniu būdu (Boyle-Mariotte dėsnis, Gay-Lussac įstatymas, Charleso įstatymas, Avogadro dėsnis). Šis modelis sudarė molekulinės kinetikos koncepcijų pagrindą (žr. Dujų kinetinė teorija).

Eksperimentiškai nustatytas ryšys tarp dujų slėgio, tūrio ir temperatūros apytiksliai apibūdinamas Clapeyron lygtimi, kuri įvykdoma tuo tiksliau, kuo dujų savybės artimesnės idealioms. Klasikinės idealios dujos paklūsta Clapeyron būsenos lygčiai p = nkT, Kur r- spaudimas, n- dalelių skaičius tūrio vienete, k- Boltzmanno konstanta, T- absoliuti temperatūra. Būsenos lygtis ir Avogadro dėsnis pirmieji sujungė dujų makro charakteristikas – slėgį, temperatūrą, masę – su jų molekulės mase.

Idealiose dujose, kur molekulės nesąveikauja viena su kita, visų dujų energija yra atskirų molekulių energijų suma, o vieno molio monoatominių dujų ši energija U = 3/2 (RT), Kur R- universali dujų konstanta. Šis kiekis nesusijęs su visų dujų judėjimu ir yra vidinė dujų energija. Neidealioms dujoms vidinė energija yra atskirų molekulių energijų ir jų sąveikos energijos suma.

Klasikinių idealių dujų dalelės pasiskirsto energija pagal Boltzmanno skirstinį (žr. Boltzmanno statistiką).

Idealus dujų modelis gali būti naudojamas tiriant tikras dujas, nes esant normalioms sąlygoms, taip pat esant žemam slėgiui ir aukštai temperatūrai, tikros dujos savo savybėmis yra artimos idealioms dujoms.

Šiuolaikinėje fizikoje idealių dujų sąvoka vartojama apibūdinti bet kokias silpnai sąveikaujančias daleles ir kvazidaleles, bozonus ir fermionus. Atlikę pataisymus, kuriuose atsižvelgiama į vidinį dujų molekulių tūrį ir veikiančias tarpmolekulines jėgas, galime pereiti prie tikrų dujų teorijos.

Kai temperatūra nukrenta T dujas arba padidinus jų tankį n iki tam tikros reikšmės, idealių dujų dalelių banginės (kvantinės) savybės tampa reikšmingos. Tokiomis vertėmis įvyksta perėjimas nuo klasikinių idealių dujų prie kvantinių T Ir n, kuriame dalelių, judančių šiluminės eilės greičiais, de Broglie bangų ilgiai yra palyginami su atstumu tarp dalelių.

Kvantiniu atveju išskiriami du idealių dujų tipai: jei vienos rūšies dujų dalelių sukimasis lygus vienetui, tai joms taikoma Bose-Einstein statistika, jei dalelių sukinys lygus Ѕ , tada naudojama Fermi-Dirac statistika. Fermi-Dirac idealių dujų teorijos taikymas elektronams metaluose leidžia paaiškinti daugelį metalo būsenos savybių.

Idealios dujos yra matematinis dujų modelis, kuriame laikoma, kad molekulių potenciali energija yra nereikšminga, palyginti su jų kinetine energija. Tarp molekulių nėra traukos ar atstūmimo jėgų, dalelių susidūrimai tarpusavyje ir su indo sienelėmis yra absoliučiai elastingi, o sąveikos laikas tarp molekulių yra nereikšmingas, palyginti su vidutiniu laiku tarp susidūrimų.

2. Kokie yra molekulių laisvės laipsniai? Kaip laisvės laipsnių skaičius yra susijęs su Puasono santykiu γ?

Kūno laisvės laipsnių skaičius – tai nepriklausomų koordinačių skaičius, kurį reikia nurodyti, norint visiškai nustatyti kūno padėtį erdvėje. Pavyzdžiui, materialus taškas, savavališkai judantis erdvėje, turi tris laisvės laipsnius (koordinatės x, y, z).

Monatominių dujų molekulės gali būti laikomos materialiais taškais tuo pagrindu, kad tokios dalelės (atomo) masė yra sutelkta branduolyje, kurio matmenys yra labai maži (10–13 cm). Todėl monoatominė dujų molekulė gali turėti tik tris transliacinio judėjimo laisvės laipsnius.

Molekulių, susidedančių iš dviejų, trijų ar daugiau atomų, negalima lyginti su materialiais taškais. Dviatominė dujų molekulė, pirmuoju aproksimavimu, susideda iš dviejų standžiai sujungtų atomų, esančių tam tikru atstumu vienas nuo kito

3. Kokia idealių dujų šiluminė talpa adiabatinio proceso metu?

Šilumos talpa yra vertė, lygi šilumos kiekiui, kuris turi būti perduotas medžiagai, kad jos temperatūra pakiltų vienu kelvinu.

4. Kokiais vienetais matuojamas slėgis, tūris, temperatūra ir molinės šiluminės talpos SI sistemoje?

Slėgis – kPa, tūris – dm 3, temperatūra – kelvinais, molinės šiluminės talpos – J/(molK)

5. Kokios molinės šiluminės talpos Cp ir Cv?

Dujų šiluminė talpa esant pastoviam tūriui Cv ir šiluminė talpa esant pastoviam slėgiui Cr.

Esant pastoviam tūriui, išorinių jėgų darbas yra lygus nuliui, o visas šilumos kiekis, perduodamas dujoms iš išorės, atitenka jų vidinei energijai U didinti. Vadinasi, dujų molinė šiluminė talpa esant pastoviam tūriui C v skaičiais lygus vieno molio dujų ∆U vidinės energijos pokyčiui, kai jų temperatūra padidėja 1 K:

∆U=i/2*R(T+1)-i/2RT=i/2R

Taigi, pastovaus tūrio dujų molinė šiluminė talpa

SU v=i/2R

savitoji šiluminė talpa esant pastoviam tūriui

SU v=i/2*R/µ

Kaitinant dujas esant pastoviam slėgiui, joms iš išorės perduodamas šilumos kiekis eina ne tik didinti jų vidinę energiją, bet ir atlikti darbą A prieš išorines jėgas. Vadinasi, dujų šiluminė talpa esant pastoviam slėgiui yra didesnė už pastovaus tūrio šiluminę talpą darbu A, kurį atlieka vienas molis dujų plėtimosi metu, kai jų temperatūra padidėja 1 K esant pastoviam slėgiui P:

C p = SU v+A

Galima parodyti, kad molio dujų darbas yra A=R, tada

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

Naudodami santykį tarp specifinės ir molinės šiluminės talpos, nustatome specifinę šiluminę talpą:

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

Tiesiogiai išmatuoti specifines ir molines šilumines talpas yra sunku, nes dujų šiluminė talpa bus maža dalis talpos, kurioje yra dujos, šiluminės talpos, todėl matavimas bus itin netikslus.

Lengviau išmatuoti didumo santykį C p / SU v

γ=C p / SU v=(i+2)/i.

Šis santykis priklauso tik nuo molekulių, sudarančių dujas, laisvės laipsnių skaičiaus.

idealios dujos


Termodinaminė sistema, termodinas. procesas, parametrai idealūs. dujų

Nuolatinis darbinio skysčio būklės pokytis dėl jo sąveikos su aplinka. vadinama aplinka termodinaminis procesas

Yra pusiausvyros ir nepusiausvyros procesai. Vadinamas procesas, vykstantis esant dideliam aplinkos ir darbinio skysčio t ir slėgio skirtumui bei netolygiam jų pasiskirstymui visoje kūno masėje. nepusiausvyra. Jei procesas vyksta be galo lėtai ir skirtumas t aplink yra mažas. aplinka ir darbinis skystis bei tolygus t ir slėgio pasiskirstymas visoje kūno masėje, vadinamas. pusiausvyra.

Į pagrindinį Dujų būsenos parametrai: slėgis, t ir savitasis tūris, tankis.

· Slėgis yra dujų poveikio indo, kuriame jis yra, sieneles rezultatas.

Skiriamas absoliutus slėgis (bendras) ir perteklinis slėgis. Absoliutus slėgis reiškia bendrą slėgį, kuriame yra dujos.

Rab=Rb+gph, gph=Rizb

Kur Rabs – absoliutus (bendras) dujų slėgis inde, Pb – atmosferos slėgis barometre, g – slėgio sutrumpėjimas. padas. matavimo taške p – skysčio tankis, h – skysčio stulpelio aukštis.

Viršslėgis yra skirtumas tarp absoliutaus slėgio, didesnio už atmosferos slėgį, ir atmosferos slėgio.

1 atm = 735,6 mm Hg = 1 kg/cm2 = 10 4 kg/m2 = 10 5 Pa = 1 baras = 10 m

· Temperatūra – tai darbinio skysčio molekulių chaotiško judėjimo vidutinės kinetinės energijos matas. Temperatūra yra parametras, apibūdinantis kūno šiluminę būseną. Kūno temperatūra lemia galimo savaiminio šilumos perdavimo kryptį iš aukštesnės temperatūros kūno į žemesnės temperatūros kūną.

Temperatūroms matuoti naudojama Celsijaus skalė, Kelvino skalė ir Farenheito skalė. Celsijaus skalėje, kai pb = 101,325 kPa (760 mm Hg), ledo lydymosi temperatūra laikoma 0 0 C, o vandens virimo temperatūra – 100 0 C. Šios skalės laipsnis žymimas 0 C.

· Savitasis tūris, v, m3/kg, yra dujų masės vieneto tūris, t.y. v=V/M čia V – bendras dujų tūris, m3; M - dujų masė, kg, Atvirkštinė vertė, kg/m3, P=G/V reiškinys. Tankis, tai medžiagos kiekis, esantis 1 m3, t. y. tūrio vieneto masė.


Idealių dujų vidinė energija. Būsenos parametras.

Vidinė dujų energija U, J/kg – tai dujų kinetinės energijos rezervas, apibūdinamas molekulių transliacinio ir sukimosi judėjimo kinetinių energijų suma, atomų intramolekulinių virpesių energija ir tarpmolekulinės sąveikos energija. potenciali energija).

Pirmieji 3 komponentai yra temperatūros funkcija, paskutinis (potencinė energija) = 0 (idealioms dujoms), tačiau idealių dujų vidinė energija priklauso tik nuo jų temperatūros ir nepriklauso nuo tūrio: U=f(T) ).

Pakeiskite vidinį darbinio skysčio energija nepriklauso nuo jo tarpinių būsenų ir proceso eigos, ją lemia galutinė ir pradinė būsena: ∆U=U 2 -U 1, J/kg, kur U 2 – galutinė vidinė energija, U 1 yra inicialas.

Visuose termodinaminiuose procesuose, jei V=const, t.y. darbinis skystis nesiplečia ir neveikia, jam perduodama šiluma q=c v (T 2 -T 1) eina tik jo vidinės energijos didinimui, t.y.:

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

Dėl be galo mažų vidinių pokyčių energija: dU= c v ∙dt


Dujų šiluminė talpa.

Šilumos talpa (C) - šiluminės energijos kiekis, reikalingas dujų temperatūrai pakeisti 1 0 C. Matuojama J/K.

Savitoji šiluminė galia – tai šilumos talpa vienam kiekybiniam vienetui (kg, mol, m3).

C, J/kg∙K – masės šiluminė talpa (iki 1 kg)

C ", J/m 3 ∙K – tūrinė šiluminė talpa (k 1 m3)

µС, J/k mol∙K – molinė šiluminė talpa (1 kmol)

Tarp jų – pėdsakai. Santykiai:

Jei į kūną tiekiamas be galo mažas šilumos kiekis, tai yra momentinė šiluminė talpa: C = dq/dt, J/kg∙0 C.

Jei kūnas, kurio temperatūra T1, tiekiamas tam tikras šilumos kiekis q, tai jo temperatūra tampa lygi T2 - vidutinė šiluminė talpa: C m =q/T2-T1

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

Šildant (arba vėsinant) dujas ypač svarbios sąlygos, kuriomis vyksta šilumos pridėjimo (arba pašalinimo) procesas. Šildymo inžinerijoje svarbiausi yra:

Šildymas (arba vėsinimas) esant pastoviam tūriui – izochorinė šiluminė talpa;

Šildymas (arba vėsinimas) esant pastoviam slėgiui yra izobarinė šiluminė talpa.

Dujų mišiniai.

Idealios dujos, kurių molekulės chemiškai nereaguoja viena su kita ir tarp kurių nėra traukos ar atstūmimo jėgų, mišinyje elgiasi taip, tarsi kiekviena iš jų būtų viena užimtame tūryje. Tai reiškia, kad kiekvienos į mišinį įtrauktos dujos užima visą mišiniui numatytą tūrį ir yra veikiamos savo vadinamojo dalinio slėgio.

Bendras dujų mišinio slėgis šiuo atveju bus sudarytas iš dalinių slėgių sumos (Daltono dėsnis):

Pi – atskiro komponento dalinis slėgis – slėgis, veikiamas indo sieneles esant dujų mišinio t ir v.

Taigi:

Kiekvienos pastovios būsenos dujų temperatūra bus lygi mišinio temperatūrai:

Dujų mišinio būsenos lygis nustatomas pagal atskirų mišinio komponentų būsenos lygį ir turi tokią formą: . Norint panaudoti šią lygtį, reikia nustatyti dujų mišinio konstantos R cm reikšmę.

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

čia g 1,g 2,...,g n yra komponentų masės dalys. Mišinio dujų konstantą J/(kg*K) taip pat galima rasti pagal formulę:

Dujų mišinį galima nurodyti masės ir tūrio dalimis:

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

Carnot ciklas. Carnot teorema.

Susideda iš 4 procesų: 2 izoterminiai, 2 adiabatiniai.

Atlikdamas savo tyrimus, Carnot pasiūlė ciklą, kuris tikrai turi didžiausią įmanomą šiluminį efektyvumą tam tikrose temperatūros ribose, ty esant tam tikroms šilumos siųstuvo ir šilumos kriauklės temperatūroms.

Nagrinėkime šį ciklą p-v koordinatėmis, darydami prielaidą, kad tai yra pusiausvyra ir, be to, jį atlieka 1 kg darbinio skysčio. Proceso pradžioje darbinis skystis turi parametrus p1, v1, T1 (1 taškas). Šis taškas atitinka momentą, kai darbinis skystis susisiekia su šilumnešiu, o plėtimosi procesas prasideda esant pastoviai temperatūrai, lygiai T1 iki taško 2. Vykstant plėtimosi procesui išilgai izotermos 1-2, į šilumą tiekiama q1 šiluma. darbinis skystis. Izoterminio plėtimosi darbas nustatomas pagal plotą 122 1 1 1 . Po 1-2 proceso darbinis skystis atskiriamas nuo aušintuvo ir toliau plečiasi išilgai adiabatinės 2-3. Šis procesas tęsiasi tol, kol stūmoklis pasiekia savo kraštutinę padėtį, kuri atitinka 3 tašką. Adiabatinio plėtimosi darbas nustatomas pagal 233 1 2 1 plotą. Šiuo momentu, t.y. 3 taške, darbinis skystis susisiekia su HIT, kurio temperatūra T2, ir prasideda suspaudimo procesas, kurio metu turi būti pašalinta q2 šilumos vienetai. Prasideda izoterminio suspaudimo procesas – 3-4 procesas. Darbas 344 1 3 1 yra neigiamas. Kai šilumos šalinimas q2 sustoja, darbinis skystis atjungiamas nuo šilumos imtuvo (4 punktas); tolesnis suspaudimas vyksta palei adiabatinį 4-1. Darbas 411 1 4 1 yra neigiamas. Šio proceso pabaigoje darbinis skystis įgauna pradinius parametrus.

Dėl to mes gavome teigiamą darbą Lc.

Carnot teorema: procesas vyksta šilumos variklyje tarp 2 šilumos šaltinių, kurių temperatūra T1 ir T2 ir proceso efektyvumas priklauso tik nuo šių temperatūrų.

12. Tikros dujos. Garinimas PV koordinatėmis. Garavimo šiluma. Garų sausumo lygis.

Dujos, kurių molekulės turi sąveikos jėgas ir turi baigtinę, nors ir labai mažą geometriją. dydžiai, vadinami tikros dujos.

Panagrinėkime garavimo procesą esant pastoviam slėgiui PV koordinatėmis. Jei šildote vandenį pastoviu slėgiu, tada tūris padidėja ir esant vandens virimo temperatūrai, jis pasiekia vertę b. toliau tiekiant šilumą į verdantį vandenį, pastarasis pradės virsti garais, o vandens ir garų mišinio slėgis ir temperatūra nesikeičia. Kai garinimo proceso metu paskutinė dalelė virsta garais, visas tūris bus užpildytas garais. Tokie garai yra prisotinti garai, o jo temperatūra vadinama prisotinimo temperatūra.

Sekcijose b-c garai yra drėgni. Visiškai išgaravus vandeniui (c taškas), garai tampa sausi, sotūs. Šlapiam garui būdingas sausumo laipsnis x. Sausumo laipsnis yra sausų sočiųjų garų masės dalis, randama 1 kg drėgnų garų. Panagrinėkime garinimo procesą esant aukštesniam slėgiui. Savitasis tūris 0 C temperatūroje nekinta didėjant slėgiui. Savitasis verdančio vandens tūris padidės. Taškas C’, atitinkantis sausus sočius garus, yra taško C kairėje, nes slėgis didėja greičiau nei sausų sočiųjų garų temperatūra. Tašką k atitinkantys parametrai vadinami kritiniais.

Garinimas pavaizduotas linija b-c. Šilumos kiekis, sunaudojamas 1 kg verdančio vandens paversti sausais sočiais garais, vadinamas garavimo šiluma ir žymimas r. Didėjant slėgiui, garavimo šiluma mažėja. Taške d garai neprisotina erdvės ir turi aukštą temperatūrą. Tokie garai vadinami perkaitintais.

Norint nustatyti drėgno garo būsenos parametrus, reikia žinoti sausumo laipsnį.


13. Drėgnas oras. Jo šventieji.

Drėgnas oras vadinamas garų ir dujų mišinys, susidedantis iš sauso oro ir vandens garų. Drėgno oro sudėtis: 23% deguonies masės, 21% deguonies pagal tūrį.

Drėgnas oras, kuriame yra didžiausias vandens garų kiekis tam tikroje temperatūroje, vadinamas. prisotintas. Oras, kuriame nėra didžiausio galimo duoto t kiekio. vandens garai, vadinami nesočiųjų. Nesotus drėgnas oras susideda iš sausų ir perkaitintų vandens garų mišinio, o prisotintas drėgnas – iš sauso oro ir sočiųjų vandens garų. Norint drėgną orą paversti iš nesočiojo į prisotintą, jį reikia atvėsinti.

Iš tikrų dujų būsenų lygčių paprasčiausias reiškinys yra. Van der Waals lygtis: (p+a/v2)*(v-b)=RT,

kur a yra koeficientas, priklausantis nuo sukibimo jėgų;

b yra vertė, kurioje atsižvelgiama į vidinį molekulių tūrį.

Savybės: masė, temperatūra, dujų konstanta, šiluminė talpa.

1) absoliuti drėgmė – vandens garų kiekis, esantis 1 m3 oro (kg\m3),

2) santykinė drėgmė – sočiųjų garų tankio ir didžiausio sočiųjų garų santykis ϕ=(ρ n \ρ us)*100

kur 1,005 yra sauso oro šiluminė talpa

1,68 – perkaitinto oro šiluminė talpa.

5) Daltono dėsnis. Drėgno oro slėgis Rvv lygus Рвв = Рсв + Рп, Kur RSV, Rp- dalinis sauso oro slėgis ir

Kirchhoffo ir Lamberto dėsnis.

Z-Kirchhofas. Pagal Kirchhoffo dėsnį kūno spinduliuotės koeficientas E iki jo absorbcijos gebėjimo A visiems kūnams vienodas ir lygus juodo kūno spinduliuotei E 0 toje pačioje temperatūroje ir priklauso tik nuo temperatūros, t.y. E/A=E 0 =f(T). Nes E/E 0 = a, tada visiems pilkiems kūnams A=a, tie. kūno sugerties geba skaitine prasme yra lygi jo juodumo laipsniui.

Panagrinėkime šilumos mainų atvejį spinduliuote tarp 2 sienų, kurios turi didelį paviršių ir yra lygiagrečiai nedideliu atstumu viena nuo kitos, t.y. kad kiekvienos sienos spinduliuotė visiškai pataikytų į priešingą.

Tegul nuolat palaikomos temperatūros sienų paviršiuje T1 ir T2, kai T1>T2, o sienų absorbcijos koeficientai atitinkamai yra lygūs. A1 ir A2, kai A1=a1, A=a2, t.y. atitinkamai sugerties koeficientai ir spinduliuotė. yra lygūs. už tai, remdamiesi Stefano-Boltzmanno lygtimi, gauname:

Spr - sumažintas spinduliuotės koeficientas, W/m2*K.


Čia C1 ir C2 yra kūnų, tarp kurių vyksta spinduliavimo šilumos mainai, spinduliavimo konstantos.

Šilumos perdavimui apskaičiuoti gali būti naudojama (1) lygtis, kurios viena yra išgaubtos formos ir yra apsupta kitos paviršiaus, t.y. ne. uždaroje erdvėje. Tada:

; F1, F2-1-ojo ir 2-ojo kūnų paviršiai, dalyvaujantys spinduliuojant šilumos perdavimą.

Savavališkai išdėstant kūnus, tarp kurių šilumos mainai vyksta spinduliuote E1-2, formulės apskaičiavimas bus toks:

Šiuo atveju Spr = C1*C2/Co, o koeficientas fi (vadinamasis kampinis koeficientas arba apšvitinimo koeficientas) yra bematis dydis, priklausantis nuo santykinės paviršių padėties, formos ir dydžio bei parodantis paviršiaus dalį. spinduliavimo srautas , kuris patenka į F2 nuo viso F1 spinduliuotės skleidžiamo srauto.

Z-Lambertas- nustato kūno skleidžiamos energijos priklausomybę nuo jos krypties. E φ =E 0 ∙cosφ. E 0 - normaliai paviršiaus išskiriamos energijos kiekis; E φ yra energijos kiekis, išmestas ta kryptimi, kuri sudaro kampą φ su normalia, tada pagal Lamberto principą:

Taigi Lamberto reikšmė lemia kūno skleidžiamos energijos priklausomybę nuo jo krypties.

Patalpų mikroklimatas.

Mikroklimatas yra tokių parametrų kaip temperatūra, santykinis verčių rinkinys. Drėgmė, greitis ir vid. vidinių paviršių temperatūra, atitinkanti standartus. žmogaus gyvenimo veikla uždarose patalpose. ir normalus. gamybos procesų eiga.

Mikroklimatas: patogus, priimtinas ir nepatogus.

Žmogaus šilumos perdavimo intensyvumas priklauso nuo patalpos mikroklimato, kuriam būdingas t-spiečius vidinis. oro tb , spinduliuotės t-kambaris tr , greitis o santykinė oro drėgmė φв oras. Šių mikroklimato parametrų derinys, su KTR, žmogaus organizme palaikoma šiluminė pusiausvyra ir nėra įtampos jo termoreguliacijos sistemoje, vadinamoje. patogus. Svarbiausia palaikyti, visų pirma, palankias t sąlygas patalpoje, nes oro judrumas ir santykinė drėgmė labai svyruoja. Be optimalių, yra priimtini mikroklimato parametrų deriniai, kuriems esant žmogus jaučia nedidelį diskomfortą.

Patalpos dalis, kurioje žmogus praleidžia didžiąją savo darbo laiko dalį, vadinama aptarnavimo arba darbo zona. Komfortas turėtų būti užtikrintas pirmiausia šioje srityje.

Šiluminės sąlygos patalpoje daugiausia priklauso nuo tв ir tr , tie. iš savo t-osios padėties, ktr. Įprasta jį apibūdinti dviem komforto sąlygomis. Apibrėžiama pirmoji patogios temperatūros aplinkos sąlyga. tokia t ir tr derinių sritis , adresu ktr. žmogus, būdamas darbo zonos centre, nepatiria nei perkaitimo, nei hipotermijos.

Antroji komforto sąlyga nustato leistiną šildomų ir vėsinamų paviršių temperatūrą, kai žmogus yra arti jų.

Kad būtų išvengta nepriimtino žmogaus galvos perkaitimo ar hipotermijos, lubų ir sienų paviršiai gali būti įkaitinti iki priimtinos temperatūros.

Dviejų vamzdžių priverstinės cirkuliacijos vandens šildymo sistema. Akių pieštukų parinktys.


Išsiplėtimo bakas.

Tai cilindro formos metalinė talpykla su nuimamu dangteliu ir vamzdeliais šiems vamzdžiams sujungti: išplėstinis d1, valdymas d2, veda prie kriauklės katilinėje stebėti vandens lygį, perpildymas d3 nuleisti vandens perteklių, kai bakas perpildytas ir išsiplėtęs, tiražas d4, jungiantis plėtimosi baką su grįžtamuoju pagrindiniu šilumos vamzdynu, kad neužšaltų vanduo plėtimosi inde ir jungiamajame vamzdyje.

Naudingas išsiplėtimo bako tūris (l) nustatomas pagal formulę:

,

čia - 0,0006 1/ 0 C – vandens tūrinio plėtimosi koeficientas;

Vandens temperatūros pokytis nuo pradinės iki vidutinės skaičiuojamas, 0 C;

Bendras vandens tūris sistemoje, l

Kur - vandens tūris atitinkamai vandens šildytuvuose, vamzdžiuose, prietaisuose, l, 1000 W vandens šildymo sistemos šiluminės galios.

Atsirado išsiplėtimo bakas, skirtas slėgiui kompensuoti. res. aušinimo skysčio temperatūros padidėjimas didėjant temperatūrai; slėgio skirtumų išlyginimas ir hidraulinių smūgių kompensavimas su maks. temp. aušinimo skystis iki 100°C; šildymo ir karšto vandens sistemų grandinių komponentų apsauga. nuo per didelio slėgio; atsirado kompensacija už eksploatacinius aušinimo skysčio nuostolius. srovėje šildymo sezonas; oro pašalinimas iš sistemos.

Išor. cisternos: atviros ir uždaros versijos.

Išor. tankai atviras tokių kaip technologiškai pasenę ir iki šių dienų. vr. praktiška nėra naudojami. Atidaryti išorinį bakas dedamas virš viršutinio šildymo sistemos taško, dažniausiai pastato palėpėje arba ant laiptų. narvas ir padengtas šilumos izoliacija.

Į pratęsimą tankai uždaryta tipas apima membraninius bakus, kat. komp. pagamintas iš plieninio korpuso, padalinto elastine membrana į dvi dalis – skysčio ir dujų ertmes. Skystoji bako dalis skirta aušinimo skysčiui gauti iš šildymo sistemų ir karšto vandens, dujinė bako dalis užpildoma į aukštesnį lygį. slėgis oru arba azotu. Norint palaikyti reikiamą slėgį bako dujų kameroje, yra nipelis.

Oro pašalinimas.

Vandens sistemose šildymas viršutine instaliacija, naudokite plėtimosi indą be papildomo. prietaisai. Sistemoje iš apačios yra specialus oro išmetimo tinklas, prijungtas. ją plėtrai bakas arba oro kolektorius (naudojant oro išleidimo vožtuvus arba varžtus). Siekiant patikimo oro pašalinimo ir vandens nutekėjimo, nutiesti magistraliniai šilumos vamzdynai. su nuolydžiu. (ne mažiau kaip 0,002) aušinimo skysčio judėjimo kryptimi. Sistemose su meno cirku judėjimo greitis. vanduo> oro pakilimo greitis, todėl linijos tiesiamos su pakilimais į išorinius stovus, o aukščiausiose vietose įrengiami oro kolektoriai.


Ventiliatoriai.

Pagal ventiliatorių veikimo principą ir paskirtį skirstomi į radialinius (išcentrinius), ašinius, stoginius ir lubas.

Radialiniai (išcentriniai) ventiliatoriai . Tipiškas radialinis (išcentrinis) ventiliatorius susideda iš trijų pagrindinių dalių: sparnuotės su mentėmis (kartais vadinamas rotoriumi), spiralės formos korpuso ir rėmo su velenu, skriemuliu ir guoliais.

Radialinis ventiliatoriaus veikimas yra taip: rotoriui sukant oras per įleidimo angą patenka į kanalus tarp ratų menčių, juda šiais kanalais veikiamas išcentrinės jėgos, surenkamas spiraliniu korpusu ir nukreipiamas į jo išėjimą. Taigi oras į išcentrinį ventiliatorių patenka ašine kryptimi ir išeina iš jo statmena ašiai.

Ašiniai ventiliatoriai. Paprasčiausias ašinis ventiliatorius susideda iš sparnuotės, sumontuotos ant įvorės ir sumontuotos ant elektros variklio veleno, ir korpuso (apvalkalo), kurio paskirtis – sukurti kryptingą oro srautą. Kai ratas sukasi, oras juda išilgai ventiliatoriaus ašies, o tai lemia jo pavadinimą.

Ašinis ventiliatorius, palyginti su radialiniu, veikimo metu sukuria daugiau triukšmo ir nepajėgia įveikti didesnio pasipriešinimo judant orui. Gyvenamuosiuose ir visuomeniniuose pastatuose ašiniai ventiliatoriai turėtų būti naudojami dideliems oro kiekiams tiekti, tačiau jei slėgis didesnis nei 150-200 Pa, nereikia. Ventiliatoriai V-06-300-8A, V-06-300-10L ir V-06-300-12.5A plačiai naudojami visuomeninių ir pramoninių pastatų ištraukiamosiose vėdinimo sistemose.

Ventiliatoriaus pasirinkimas . Ventiliatorius parenkamas pagal srautą L, m 3 / h, o reikalingas bendras ventiliatoriaus slėgis p, Pa, naudojant veikimo charakteristikas. Juose, esant tam tikram rato greičiui, pateikiamos priklausomybės tarp ventiliatoriaus oro tiekimo, viena vertus, ir sukuriamo slėgio, energijos suvartojimo ir efektyvumo.

Bendras slėgis p, pagal kurį pasirenkamas ventiliatorius, yra statinio slėgio, išleisto įveikiant pasipriešinimą per įsiurbimo ir išleidimo tinklus, ir dinaminio slėgio, kuris sukuria oro greitį, suma.

Reikšmė p, Pa, nustatoma pagal formulę

Renkantis ventiliatorių, reikia stengtis, kad reikiamos slėgio ir srauto vertės atitiktų maksimalią efektyvumo vertę. Tai lemia ne tik ekonominiai sumetimai, bet ir noras sumažinti ventiliatoriaus keliamą triukšmą dirbant aukštu efektyvumo lygiu.

Reikalinga ventiliatoriaus elektros variklio galia kW nustatoma pagal formulę

kur L- ventiliatoriaus srautas, m 3 /h; r- ventiliatoriaus sukuriamas slėgis, kPa; d], - ventiliatoriaus efektyvumas, paimtas pagal jo charakteristikas; t 1рп yra diržinės pavaros efektyvumas, kai trapecinė diržinė pavara lygi 0,95, plokščiu diržu -0,9.

Elektros variklio sumontuota galia nustatoma pagal formulę

Kur A- galios rezervo koeficientas

Ventiliatoriaus elektros variklio tipas turėtų būti parenkamas atsižvelgiant į pastarojo veikimo sąlygas - dulkių, dujų ir garų buvimą, taip pat į patalpos gaisro ir sprogimo pavojaus kategoriją.

Dujinė buitinė technika.

Krosnelių degikliaiįrengiamas buitinėse šildymo krosnyse jas paverčiant į dujų degimą. Prietaisas naudojamas krosnyse be vartų, su traukos stabilizatoriais, su nuolatinio ir periodinio degimo režimais.

Įrenginys turi du darbo režimus – normalų, kai veikia pagrindinis ir pilotinis degiklis, ir sumažintą, kai veikia tik pilotinis degiklis. Dirbant sumažintu režimu, pagrindinio degiklio vožtuvas turi būti uždarytas.

Šildymo krosnyse gali būti sumontuoti degiklio įtaisai ir kitokio tipo automatiniai saugos įtaisai, kurie buvo patikrinti nustatyta tvarka, priimti gaminti ir turintys pasą.

Buitinės dujinės viryklės

Krosnelės skirstomos į grindines ir stalines (nešiojamas). Stalinėse viryklėse nėra orkaitės, jos dar vadinamos taganais. Naudojamos keturių, trijų ir dviejų degiklių krosnys.

Pagal konstrukciją plokštės gaminamos standartiškai ir padidinto komforto. Deluxe dujinės viryklės turi orkaitės apšvietimą, didelio galingumo degiklį, stalinius degiklio čiaupus su fiksuota „mažos liepsnos“ padėtimi, įtaisą stalo horizontaliai padėčiai reguliuoti. Juose taip pat gali būti papildomai sumontuotas mažos galios stalo degiklis, elektrinis stalo ir orkaitės degiklių uždegimas, orkaitės kepimo degiklis, orkaitės iešmas su elektrine ir rankine pavara, orkaitės termostatas, automatinis degimo valdymas.

1. Idealios dujos, apibrėžimas ir jų savybės.

2. Termodinamika. sistema, termodinamika. procesas, idealių dujų parametrai.

3. Idealiųjų dujų būsenos lygtys. Fizik. dujų konstantos reikšmė.

4. Idealių dujų vidinė energija. Būsenos parametrai.

5. Dujų darbas. Proceso parametras.

6. Dujų šiluminė talpa.

7. Dujų mišiniai.

8. Pirmasis termodinamikos dėsnis, jo matematinė išraiška.

9. Pirmojo skilimo termodinamikos dėsnio išraiška. termodinamika procesus

10. Apvalūs ciklai. Termodinaminiai ir šaldymo koeficientai.

11. Carnot ciklas. Carnot teorema.

12. Tikros dujos. Garo generavimas PV koordinatėmis. Garų susidarymo šiluma. Garų sausumo lygis.

13. Drėgnas oras. Jo savybės.

14. Drėgno oro I-d diagrama. Oro apdorojimo procesų tyrimas naudojant I-d diagramas.

15. Kūno temperatūros laukas. Temperatūros gradientas.

16. Šilumos laidumas. Furjė dėsnis.

17. Plokščios sienos šilumos laidumas. Pagrindinė šilumos lygtis.

18. Konvekcinis šilumos perdavimas. Niutono-Richmanno lygtis. Koefas. šilumos perdavimas.

19. Šilumos perdavimo koeficiento nustatymas naudojant kriterines lygtis.

20. Spindulinis šilumos perdavimas. Stefano-Boltzmanno lygtis.

21. Kirchhoffo ir Lamberto dėsnis.

22. Šilumos perdavimas. Ur-e ir šilumos perdavimo koeficientas plokščiai sienai.

23. Šilumokaičiai. Rekuperacinių šilumokaičių šildymo paviršių apibrėžimas.

24. Patalpų mikroklimatas.

25. Atsparumas išoriniam šilumos perdavimui. tvoros. Santykiai tarp jų.

26. Tvorų šiluminė varža. Šilumos sugerties koeficientas S. Šiluminės inercijos reikšmė D.

27. Tvorų pralaidumas orui. Atsparumas tvorų oro pralaidumui.

28. Šilumos nuostolių per tvoras nustatymas. Aušinimo paviršių matavimo taisyklės.

29. Šilumos nuostolių apibrėžimas didinant. rodikliai. Konkrečios pastato šiluminės charakteristikos.

30. Šildymo sistema: bazinė El. paštas, klasė, reikalavimai, pristatymas. prie šildymo sistemos.

31. Išvada gravitacinė slėgis dviejų vamzdžių šildymo sistemai.

32. Apyvartos apibrėžimas slėgis vieno vamzdžio sistemoje.

33. Vamzdynų sistemų centras. šildymo sistemos, jų jungtys, įrengimo būdai.

34. Išskleisti bakas, jo paskirtis, įrengimas, prijungimo prie šildymo sistemos linijų vieta, rezervuaro tūrio nustatymas.

35. Oro šalinimas iš vandens šildymo sistemų.

36. Syst. garai. šildymas. Veikimo principas, klasė, pagrindinis. schemos. Oro kraujavimas iš sistemos garai. šildymas. Regione naudojamos dujinės šildymo sistemos.

37. Įkaista. įrenginių sistema. centras. šildymas. Klasė, reikalavimai jiems. Charakteristikos šildomų tipų prietaisai.

38. Patalpinimas ir montavimas, prijungimo prie šilumos būdai. sistemų vamzdynų įrenginiai šildymas. Aušinimo skysčio tiekimo į šildymo įrenginius schemos.

39. Šildomas šilumos perdavimo koeficientas. prietaisai. Prietaisų kaitinimo paviršiaus nustatymas.

40. Šildymo prietaisų paviršiaus skaičiavimo ypatybės.

41. Šildymo prietaisų šiluminės galios reguliavimas.

42. Kuro. Elementari kompozicija. Kuro kaloringumas

43. Kuro deginimas. Teorinis ir veiksmas reikalingas oro kiekis kuro deginimui.

44. Kuro deginimo būdai. Degimo įrenginių tipai, jų charakteristikos.

45. Katilo montavimas. Def. Degimo įrenginių tipai, jų charakteristikos.

46. Centralizuotas šilumos tiekimas. Šiluminės elektrinės diagrama.

47. Šilumos tinklai, šilumos tinklų klojimo būdai, izoliacijos tipai.

48. Vietinių šildymo sistemų prijungimas prie šilumos tinklų.

49. Oro mainai, jo nustatymo metodai.

50. Vėdinimo sistemų paskirtis ir klasifikacija

51. Natūralus vėdinimas: infekcija, aeracija, kanalų vėdinimo sistema.

52. Išmetimo kanalas gravitacinis vėdinimo sistema, konstrukcija ir jos aerodinamika. skaičiavimas.

53. Mechaninė vėdinimo sistema. Jo elementai.

54. Oro valymo įrenginiai.

55. Oro šildymo prietaisai.

56. Ventiliatoriai: ašinių ir išcentrinių ventiliatorių klasifikacija, veikimo principas. Ventiliatorių pasirinkimas.

57. Dujų tiekimas. Pagrindinės schemos. Dujų tiekimo sistemos statyba.

58. Dujinė buitinė technika.

Idealios dujos, apibrėžimas ir savybės.

Dujos, kurių molekulės neturi sąveikos jėgų, o pačios molekulės yra nereikšmingo tūrio materialūs taškai, vadinamos idealios dujos. Idealiųjų dujų sąvoka buvo pristatyta siekiant supaprastinti termodinaminių procesų tyrimą ir gauti paprastesnes skaičiavimo formules.

Idealiųjų dujų savybės, pagrįstos molekulinėmis kinetinėmis koncepcijomis, nustatomos remiantis fiziniu idealių dujų modeliu, kuriame daromos šios prielaidos:

Dujų dalelės tūris lygus nuliui (tai yra, molekulės skersmuo yra nereikšmingas, palyginti su vidutiniu atstumu tarp jų);

Impulsas perduodamas tik susidūrimų metu (tai yra, neatsižvelgiama į traukos jėgas tarp molekulių, o atstūmimo jėgos atsiranda tik susidūrimo metu);

Bendra dujų dalelių energija yra pastovi (ty nėra energijos perdavimo dėl šilumos perdavimo ar spinduliavimo);

Sąveikos laikas tarp molekulių yra nereikšmingas, palyginti su vidutiniu laiku tarp susidūrimų;

Paprasčiausias tyrimo objektas yra idealios dujos. Idealios dujos yra dujos, kurių molekulės yra nereikšmingos ir nesąveikauja per atstumą. O susidūrimų metu jie sąveikauja kaip tobulai elastingi kamuoliukai. Idealios dujos yra abstrakcija. Tačiau ši koncepcija naudinga, nes supaprastina šilumos variklių ir juose vykstančių procesų inžinerinius skaičiavimus.

Pagrindiniai dujų parametrai, apibūdinantys jų būseną, yra tūris, slėgis, ir temperatūra, .

3. Atominės masės vienetas (a.u.m.).

Molekulinės masės yra labai mažos,
10-27 kg. Todėl atomų ir molekulių masėms apibūdinti naudojami dydžiai, vadinami elemento ar molekulės atominės masės vienetu,

1a.u.m. = 1,67 10 -27 kg =
.

Visų atomų ir molekulių masės matuojamos amu:

= 12 amu,
= 14 amu,
= 16 amu

Santykinė molekulinė (
) arba atominis ( ) masė yra molekulės arba atomo masės ir (1/12) anglies atomo masės santykis.
.

Kaip matyti iš apibrėžimo
- bematis kiekiai. Masės vienetas, lygus (1/12) anglies atomo masės
vadinamas atominės masės vienetu. (a.e.m.). Šį vienetą (ty amu), išreikštą kilogramais, pažymėkime
. Tada atomo masė bus lygi
, o molekulės masė yra
.

Medžiagos kiekis, kuriame yra daug dalelių (atomų arba molekulių), lygus atomų skaičiui 0,012 kg izotopo
, vadinamas kurmiu.

Dalelių, esančių medžiagos molyje, skaičius vadinamas Avogadro skaičiumi.
= 6,022 10 23 mol -1. Molio masė vadinama moline mase.

(1)

Anglies atveju

= 1,66 10 -27 kg.

Iš (2) išplaukia, kad

= 0,001 kg/mol.

(3)

= 0,001
Pakeitę (3) į (1), turime

=
kg/mol

g/mol.

Taigi, molio masė, išreikšta gramais, yra skaitinė lygi santykinei molekulinei masei.
= 12 amu

= 12 g/mol,
= 16 amu

= 16 g/mol,

= 32 val.

= 32 g/mol.

4. Idealiųjų dujų savybės.

Molekulių matmenys yra apie 1 A = 10 -10 m.
Slėgis lygus jėgai, veikiančiai statmenai ploto vienetui,

. Slėgis SI matuojamas Pa (paskaliais). Pa = n/m 2, 1 kg/cm 2 = 1 atm = 9,8 10 4 Pa, 1 mm Hg. = 133 Pa.

5. Mendelejevo-Klapeirono lygtis.

Esant mažam tankiui, dujos paklūsta lygčiai Mendelejevo-Klapeirono būsenos lygtis idealioms dujoms, - apgamų skaičius,

= 8,31 J/mol K. Lygčiai gali būti suteikta kitokia forma, jei įvesite kiekius

.

= 1,38 10 -23 J/K:
Jeigu

.

= 1,38 10 -23 J/K:
yra dalelių koncentracija, tada

.

, Tai

Ši išraiška naudojama aerodinamikoje.

6. Pagrindinė dujų kinetinės teorijos lygtis (Klausijaus lygtis).

Pagrindinė molekulinės kinetinės teorijos lygtis susieja dujų būsenos parametrus su molekulių judėjimo charakteristikomis.
Lygčiai gauti naudojamas statistinis metodas, tai yra atskirų dujų molekulių charakteristikų žinojimas. (koncentraciją) galima rasti

- dujų slėgis, visų dujų charakteristikos. Norėdami gauti lygtį, apsvarstykite monatomines idealias dujas. Molekulės juda chaotiškai. Molekulių greičiai yra skirtingi. Tarkime, kad dujų molekulių tarpusavio susidūrimų skaičius yra nereikšmingas, palyginti su smūgių skaičiumi į indo sieneles, molekulių susidūrimai su indo sienelėmis yra absoliučiai elastingi. Raskime slėgį ant indo sienelių, darydami prielaidą, kad dujos yra kubiniame inde su briauna

. Slėgio ieškome kaip vidutinį dujų molekulių poveikio indo sienelėms rezultatą.

1). Pagal trečiąjį Niutono dėsnį siena gauna impulsą iš kiekvienos molekulės
2). Per tą laiką
svetaines

pasiekti tik tas molekules, kurios yra tūryje
3). Šių molekulių skaičius tūryje

.

lygus
.

4). Smūgių skaičius platformoje lygus

5). Kai molekulės susiduria, jos perkelia impulsą į sritį
Atsižvelgiant į tai
- jėga ir

- spaudimas,

(1)

turime spaudimą
Jei dujų tūryje yra
greičiu judančias molekules

. (2)

, tada turime įvesti vidutinio kvadratinio greičio sąvoką naudodami formulę

=

Pagrindinė dujų kinetinės teorijos lygtis.

Šią lygtį galima pertvarkyti atkreipiant dėmesį į tai

.

.

Iš kitos pusės

.

.

Vidutinė chaotiško molekulių judėjimo kinetinė energija yra tiesiogiai proporcinga temperatūrai ir nepriklauso nuo masės. Esant T=0
= 0, dujų molekulių judėjimas sustoja ir slėgis lygus nuliui.

Absoliuti temperatūra T yra idealių dujų molekulių judėjimo vidutinės kinetinės energijos matas. Tačiau tai galioja tik esant vidutinei temperatūrai, kol nėra molekulių ir atomų skilimo ar jonizacijos. Jei dalelių skaičius sistemoje yra mažas, tai taip pat neteisinga, nes neįmanoma įvesti vidutinio kvadratinio greičio sąvokos.


Ir
turėtų

=.

APIBRĖŽIMAS: Idealios dujos yra dujos, kurių savybės atitinka šias sąlygas:
a) tokių dujų molekulių susidūrimai vyksta kaip elastingų rutuliukų, kurių matmenys yra nereikšmingi, susidūrimai;
b) nuo susidūrimo iki susidūrimo molekulės juda tolygiai ir tiesia linija;
c) nepaisomos molekulių sąveikos jėgos.

Tikros dujos kambario temperatūroje ir normaliu slėgiu elgiasi kaip idealios dujos. Idealiomis dujomis galima laikyti tokias dujas kaip helis ir vandenilis, kurių savybės net ir įprastomis sąlygomis atitinka idealių dujų dėsnius.

Tam tikros idealių dujų masės būsena bus nustatoma pagal trijų parametrų reikšmes: P, V, T. Šios vertės, apibūdinančios dujų būseną, vadinamos būsenos parametrai. Šie parametrai yra natūraliai susiję vienas su kitu, todėl pasikeitus vienam iš jų pasikeičia ir kitas. Šį ryšį galima analitiškai nurodyti kaip funkciją:

Santykis, suteikiantis ryšį tarp kūno parametrų, vadinamas būsenos lygtis. Todėl šis ryšys yra idealių dujų būsenos lygtis.

Panagrinėkime kai kuriuos būsenos parametrus, apibūdinančius dujų būseną:

1) Spaudimas(P). Dujose slėgis atsiranda dėl chaotiško molekulių judėjimo, dėl kurio molekulės susiduria viena su kita ir su talpyklos sienelėmis. Dėl molekulių poveikio indo sienai sieną iš molekulių pusės veiks tam tikra vidutinė jėga. dF. Tarkime, kad paviršiaus plotas dS, Tada. Taigi:

APIBRĖŽIMAS (mechaninė): Spaudimas yra fizikinis dydis, skaitiniu požiūriu lygus jėgai, veikiančiai jam normalų paviršiaus ploto vienetą.

Jei jėga yra tolygiai paskirstyta paviršiuje, tada . SI sistemoje slėgis matuojamas 1Pa=1N/m2.

2) Temperatūra(T).

APIBRĖŽIMAS (laikinas): Temperatūra kūnas yra termodinaminis dydis, apibūdinantis makroskopinės sistemos termodinaminės pusiausvyros būseną.

Temperatūra yra vienoda visoms izoliuotos sistemos dalims termodinaminės pusiausvyros būsenoje. Tai yra, jei besiliečiantys kūnai yra šiluminės pusiausvyros būsenoje, t.y. nekeičia energijos per šilumos perdavimą, tada šiems kūnams priskiriama ta pati temperatūra. Jei tarp kūnų užmezgus šiluminį kontaktą, vienas iš jų perduoda energiją kitam per šilumos perdavimą, tai pirmajam kūnui priskiriama aukštesnė temperatūra nei antrajam.

Bet kuri kūno savybė (temperatūros parašas), kuri priklauso nuo temperatūros, gali būti naudojama temperatūrai kiekybiškai įvertinti (matuoti).


Pavyzdžiui: jei pasirenkame tūrį kaip temperatūros indikatorių ir darome prielaidą, kad tūris kinta tiesiškai priklausomai nuo temperatūros, tada pasirinkę ledo lydymosi temperatūrą „0“, o vandens virimo temperatūrą – 100°, gauname temperatūros skalę, vadinamą Celsijaus skale. Pagal kurią būsenai, kurioje termodinaminis kūnas turi tūrį V, turėtų būti priskirta temperatūra:

Norint vienareikšmiškai nustatyti temperatūros skalę, be kalibravimo metodo, būtina susitarti ir dėl termometrinio korpuso (t. y. kūno, kuris pasirenkamas matavimui) parinkimo ir temperatūros charakteristikos.

Žinomas du temperatūros skalės:

1) t– empirinė arba praktinė temperatūros skalė (°C). (Apie termometrinio korpuso pasirinkimą ir šiai skalei būdingą temperatūrą kalbėsime vėliau).

2) T– termodinaminė arba absoliuti skalė (°K). Ši skalė nepriklauso nuo termodinaminio kūno savybių (bet apie tai bus kalbama vėliau).

Temperatūra T, išmatuota pagal absoliučią skalę, yra susijusi su temperatūra t praktine skale pagal ryšį

T = t + 273,15.

Absoliučios temperatūros vienetas vadinamas Kelvinu. Temperatūra praktiškoje skalėje matuojama laipsniais. Celsijaus (°C). Deg vertės. Kelvinas ir deg. Celsijaus tie patys. Temperatūra, lygi 0°K, vadinama absoliučiu nuliu, ji atitinka t=-273,15°C



Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!