Primjena idealnog plina. Šta je "idealan gas" jednostavnim rečima

Kao što je poznato, mnoge supstance u prirodi mogu biti u tri agregatna stanja: čvrsta, tečna I gasoviti.

Doktrina o svojstvima materije u različitim agregatnim stanjima zasniva se na idejama o atomskoj i molekularnoj strukturi materijalnog sveta. Molekularno kinetička teorija strukture materije (MKT) zasniva se na tri glavna principa:

• sve supstance se sastoje od sitne čestice(molekule, atomi, elementarne čestice), između kojih postoje praznine;
• čestice su u kontinuiranom termičkom kretanju;
• postoje sile interakcije između čestica materije (privlačenje i odbijanje); priroda ovih sila je elektromagnetna.

znači, fizičko stanje Supstanca ovisi o relativnom položaju molekula, udaljenosti između njih, silama interakcije između njih i prirodi njihovog kretanja.

Interakcija između čestica supstance je najizraženija u čvrstom stanju. Udaljenost između molekula je približno jednaka njihovoj vlastitoj veličini. To dovodi do prilično jake interakcije, koja praktički onemogućava kretanje čestica: one osciliraju oko određenog ravnotežnog položaja. Zadržavaju oblik i volumen.

Svojstva tečnosti se takođe objašnjavaju njihovom strukturom. Čestice materije u tečnostima međusobno deluju manje intenzivno nego u čvrstim materijama, pa stoga mogu naglo promeniti svoju lokaciju - tečnosti ne zadržavaju svoj oblik - one su fluidne. Tečnosti zadržavaju volumen.

Gas je skup molekula koji se nasumično kreću u svim smjerovima neovisno jedan o drugom. Plinovi nemaju svoj oblik, zauzimaju cijeli volumen koji im se daje i lako se komprimiraju.

Postoji još jedno stanje materije - plazma. Plazma je djelomično ili potpuno ionizirani plin u kojem su gustine pozitivne i negativnih naboja skoro identično. Kada se dovoljno zagrije, svaka tvar isparava, pretvarajući se u plin. Ako dodatno povećate temperaturu, proces termalne ionizacije će se naglo intenzivirati, odnosno molekule plina će se početi raspadati na sastavne atome, koji se potom pretvaraju u ione.

Idealan plinski model. Odnos pritiska i prosječne kinetičke energije.

Da bi se razjasnili zakoni koji upravljaju ponašanjem supstance u gasovitom stanju, razmatra se idealizovani model stvarnih gasova - idealni gas. Ovo je gas čiji se molekuli smatraju materijalne tačke, ne u interakciji jedni s drugima na daljinu, ali u interakciji jedni s drugima i sa zidovima plovila tokom sudara.

Idealan gas – To je plin u kojem je interakcija između njegovih molekula zanemarljiva. (Ek>>Er)

Idealni gas je model koji su izmislili naučnici da razumeju gasove koje zaista posmatramo u prirodi. Ne može opisati nikakav gas. Nije primenljivo kada je gas visoko komprimovan, kada gas prelazi u tečno stanje. Pravi gasovi se ponašaju kao idealni gasovi kada je prosečna udaljenost između molekula višestruko veća od njihove veličine, tj. pri dovoljno velikim vakuumima.

Svojstva idealnog gasa:

1. postoji velika udaljenost između molekula više veličina molekule;
2. molekule plina su vrlo male i elastične su kuglice;
3. sile privlačenja teže nuli;
4. interakcije između molekula gasa nastaju samo tokom sudara, a sudari se smatraju apsolutno elastičnim;
5. molekuli ovog gasa kreću se nasumično;
6. kretanje molekula prema Newtonovim zakonima.

Stanje određene mase gasovite supstance karakterišu fizičke veličine koje zavise jedna od druge, tzv parametri stanja. To uključuje volumenV, pritisakstri temperaturuT.

Zapremina gasa označeno sa V. Volume gas se uvek poklapa sa zapreminom posude koju zauzima. SI jedinica zapremine m 3.

Pritisak– fizička veličina jednaka omjeru silaF, koji djeluje na element površine okomit na njega, na površinuSovaj element.

str = F/ S SI jedinica za pritisak pascal[Pa]

Do sada su se koristile nesistemske jedinice pritiska:

tehnička atmosfera 1 at = 9,81-104 Pa;

fizička atmosfera 1 atm = 1,013-105 Pa;

milimetara žive 1 mmHg Art. = 133 Pa;

1 atm = = 760 mm Hg. Art. = 1013 hPa.

Kako nastaje pritisak gasa? Svaki molekul plina, udarivši o zid posude u kojoj se nalazi, djeluje na zid određenom silom u kratkom vremenskom periodu. Kao rezultat nasumičnih udara na zid, sila koju vrše svi molekuli po jedinici površine zida se brzo mijenja s vremenom u odnosu na određenu (prosječnu) vrijednost.

Pritisak gasanastaje kao rezultat nasumičnih udara molekula na zidove posude u kojoj se nalazi plin.

Koristeći model idealnog plina, možemo izračunati pritisak gasa na zidu posude.

Tokom interakcije molekula sa zidom posude, između njih nastaju sile koje se pokoravaju trećem Newtonovom zakonu. Kao rezultat, projekcija υ x molekularna brzina okomita na zid mijenja svoj predznak u suprotan, a projekcija υ y brzina paralelna sa zidom ostaje nepromijenjena.

Uređaji koji mjere pritisak nazivaju se manometri. Manometri bilježe vremenski prosječnu silu pritiska po jedinici površine svog osjetljivog elementa (membrane) ili drugog prijemnika pritiska.

Manometri za tečnost:

1. otvoreni – za mjerenje malih pritisaka iznad atmosferskih
2. zatvoreni - za mjerenje malih pritisaka ispod atmosferskih, tj. mali vakuum

Metalni manometar– za merenje visokih pritisaka.

Njegov glavni dio je zakrivljena cijev A, otvoreni kraj koja je zalemljena na cev B kroz koju struji gas, a zatvorena je spojena na strelicu. Plin ulazi kroz slavinu i cijev B u cijev A i odvija je. Slobodni kraj cijevi, krećući se, pokreće prijenosni mehanizam i pokazivač. Skala je gradirana u jedinicama pritiska.

Osnovna jednadžba molekularne kinetičke teorije idealnog plina.

Osnovna MKT jednačina: pritisak idealnog gasa je proporcionalan umnošku mase molekula, koncentracije molekula i srednjeg kvadrata brzine molekula

str= 1/3m 0· n·v 2

m 0 - masa jednog molekula gasa;

n = N/V – broj molekula po jedinici zapremine, odnosno koncentracija molekula;

v 2 - srednja kvadratna brzina kretanja molekula.

Budući da je prosječna kinetička energija translacijskog kretanja molekula E = m 0 *v 2 /2, onda množenjem osnovne MKT jednadžbe sa 2 dobijamo p = 2/3 n (m 0 v 2)/2 = 2/3 E n

p = 2/3 E n

Pritisak gasa je jednak 2/3 prosečne kinetičke energije translacionog kretanja molekula sadržanih u jedinici zapremine gasa.

Kako je m 0 n = m 0 N/V = m/V = ρ, gdje je ρ gustina plina, imamo str= 1/3· ρ·v 2

Ujedinjeni zakon o gasu.

Makroskopske veličine koje nedvosmisleno karakterišu stanje gasa nazivaju setermodinamički parametri gasa.

Najvažniji termodinamički parametri gasa su njegovivolumenV, pritisak p i temperaturu T.

Svaka promjena u stanju plina naziva setermodinamički proces.

U svakom termodinamičkom procesu mijenjaju se parametri plina koji određuju njegovo stanje.

Odnos između vrijednosti određenih parametara na početku i na kraju procesa se nazivazakon o gasu.

Zove se gasni zakon koji izražava odnos između sva tri parametra gasajedinstveni zakon o gasu.

str = nkT

Ratio str = nkT povezivanje pritiska gasa sa njegovom temperaturom i koncentracijom molekula dobijeno je za model idealnog gasa, čiji molekuli međusobno deluju i sa zidovima posude samo za vreme elastičnih sudara. Ovaj odnos se može napisati u drugom obliku, uspostavljajući vezu između makroskopskih parametara gasa - zapremine V, pritisak str, temperatura T i količina supstance ν. Da biste to učinili, trebate koristiti jednakosti

gdje je n koncentracija molekula, N je ukupan broj molekula, V – zapremina gasa

Tada dobijamo ili

Pošto pri konstantnoj masi gasa N ostaje nepromenjen, onda je Nk – konstantan broj, znači

Pri konstantnoj masi gasa, proizvod zapremine i pritiska podeljen sa apsolutnom temperaturom gasa je ista vrednost za sva stanja ove mase gasa.

Jednačinu koja uspostavlja odnos između pritiska, zapremine i temperature gasa dobio je sredinom 19. veka francuski fizičar B. Clapeyron i često se naziva Clayperon jednadžba.

Clayperonova jednačina se može napisati u drugom obliku.

str = nkT,

s obzirom na to

Evo N– broj molekula u posudi, ν – količina supstance, N A je Avogadrova konstanta, m– masa gasa u posudi, M – molarna masa gas Kao rezultat dobijamo:

Proizvod Avogadrove konstante N A byBoltzmannova konstantak se zove univerzalna (molarna) plinska konstanta i označava se slovom R.

Njegova brojčana vrijednost u SI R= 8,31 J/mol K

Ratio

pozvao jednačina stanja idealnog gasa.

U formi koju smo dobili, prvi je zapisao D.I. Stoga se jednačina stanja gasa naziva Clapeyron–Mendeljejeva jednadžba.`

Za jedan mol bilo kojeg plina ovaj odnos ima oblik: pV=RT

Hajde da instaliramo fizičko značenje molarna gasna konstanta. Pretpostavimo da se u određenom cilindru ispod klipa na temperaturi E nalazi 1 mol gasa, čija je zapremina V. Ako se gas zagreje izobarično (pri konstantnom pritisku) za 1 K, tada će se klip podići na visinu Δh , a zapremina gasa će se povećati za ΔV.

Hajde da napišemo jednačinu pV=RT za zagrijani plin: p (V + ΔV) = R (T + 1)

i od ove jednakosti oduzmite jednačinu pV=RT, koja odgovara stanju plina prije zagrijavanja. Dobijamo pΔV = R

ΔV = SΔh, gdje je S površina osnove cilindra. Zamijenimo u rezultirajuću jednačinu:

pS = F – sila pritiska.

Dobijamo FΔh = R, a umnožak sile i kretanja klipa FΔh = A je rad pomicanja klipa koji vrši ova sila prema spoljne sile kada se gas širi.

dakle, R = A.

Univerzalna (molarna) plinska konstanta brojčano je jednaka radu 1 mola plina kada se izobarično zagrije za 1 K.

Jedan od njih je gas. Njegove sastavne čestice - molekule i atomi - nalaze se na velikoj udaljenosti jedna od druge. Istovremeno su u stalnom slobodnom kretanju. Ovo svojstvo ukazuje da se interakcija čestica događa samo u trenutku približavanja, naglo povećavajući brzinu sudarajućih molekula i njihovu veličinu. Ovo razlikuje plinovito stanje tvari od čvrstog i tekućeg.

Sama riječ "gas" prevedena s grčkog zvuči kao "haos". Ovo savršeno karakterizira kretanje čestica, koje je zapravo nasumično i haotično. Gas ne formira određenu površinu; on ispunjava cjelokupni volumen koji mu je na raspolaganju. Ovo stanje materije je najčešće u našem Univerzumu.

Zakone koji određuju svojstva i ponašanje takve tvari najlakše je formulirati i razmotriti na primjeru stanja u kojem su molekuli i atomi niski. Nazvan je "idealan gas". U njemu je udaljenost između čestica veća od radijusa interakcije međumolekularnih sila.

Dakle, idealni plin je teorijski model materije u kojem gotovo da nema interakcije između čestica. Za to moraju postojati sljedeći uslovi:

Vrlo male molekularne veličine.

Između njih ne postoji interakcijska sila.

Do sudara dolazi kao do sudara elastičnih kuglica.

Dobar primjer takvog stanja materije su gasovi u kojima pritisak na niskim temperaturama ne prelazi atmosferski pritisak 100 puta. Smatraju se otpuštenim.

Sam koncept "idealnog gasa" omogućio je nauci da izgradi molekularnu kinetičku teoriju čiji su zaključci potvrđeni u mnogim eksperimentima. Prema ovoj doktrini, idealni plinovi se razlikuju između klasičnih i kvantnih.

Karakteristike prvog ogledaju se u zakonima klasične fizike. Kretanje čestica u ovom gasu ne zavisi jedna od druge. Njihova ukupna energija je energija pojedinačnih čestica. Rad idealnog gasa u ovom slučaju izračunava se p = nkT. Upečatljiv primjer Ovo se zasniva na zakonima koje su izveli takvi fizičari kao što su Boyle-Marriott, Gay-Lussac, Charles.

Ako idealan plin snizi temperaturu ili poveća gustinu čestica na određenu vrijednost, njegova valna svojstva. Postoji prijelaz na kvantni plin, u kojem su atomi i molekuli uporedivi s udaljenosti između njih. Postoje dvije vrste idealnog plina:

Učenje Bosea i Einsteina: čestice istog tipa imaju cjelobrojni spin.

Fermi i Dirac statistika: još jedna vrsta molekula koje imaju polucijeli spin.

Razlika između klasičnog idealnog gasa i kvantnog je u tome što se čak i pri apsolutno nultoj temperaturi gustoća energije i pritisak razlikuju od nule. Oni postaju veći kako se povećava gustina. U ovom slučaju, čestice imaju maksimalnu (drugo ime je granična) energiju. Sa ove tačke gledišta, razmatra se teorija strukture zvijezda: kod onih u kojima je gustoća veća od 1-10 kg/cm3, zakon elektrona je jasno izražen. A tamo gdje prelazi 109 kg/cm3, supstanca se pretvara u neurone.

U metalima, korištenje teorije u kojoj se klasični idealni plin pretvara u kvantni omogućuje objašnjenje većina stanje materije: što su čestice gušće, to je bliže idealnom.

Sa snažno izraženim niske temperature razne supstance u tečnom i čvrstom stanju, kolektivno kretanje molekula može se smatrati radom idealnog gasa predstavljenog slabim pobudama. U takvim slučajevima vidljiv je doprinos energiji tijela koju dodaju čestice.

Nauka fizike igra značajnu ulogu u proučavanju okolnog svijeta. Stoga se njegovi koncepti i zakoni počinju predavati u školi. Svojstva tvari mjere se u različitim aspektima. Ako uzmemo u obzir njegovo stanje agregacije, onda postoji posebna tehnika. Idealan plin je fizički koncept koji nam omogućava da procijenimo svojstva i karakteristike materijala koji čini cijeli naš svijet.

Opća definicija

Idealan plin je model u kojem se zanemaruju interakcije između molekula. Proces interakcije čestica bilo koje tvari međusobno je prilično složen.

Kada lete blizu jedno drugom i na vrlo maloj udaljenosti, snažno se odbijaju. Ali na velikim udaljenostima, relativno male sile privlačenja djeluju između molekula. Ako je prosječna udaljenost na kojoj se nalaze jedna od druge velika, ovaj položaj tvari naziva se razrijeđeni plin. Interakcija takvih čestica manifestuje se kao rijetki sudari molekula. To se dešava samo kada lete blizu jedno drugom. U idealnom gasu interakcija molekula se uopšte ne uzima u obzir. U idealnom gasu broj molekula je veoma velik. Stoga se proračuni odvijaju samo pomoću statističke metode. Štoviše, treba napomenuti da su čestice tvari u ovom slučaju ravnomjerno raspoređene u prostoru. Ovo je najčešće stanje idealnog gasa.

Kada se gas može smatrati idealnim?

Postoji nekoliko faktora zbog kojih se plin naziva idealnim. Prvi znak je ponašanje molekula kao apsolutno elastičnih tijela između njih nema privlačnih sila. U tom slučaju, plin će biti jako ispražnjen. Udaljenost između najmanjih komponenti tvari bit će mnogo veća od njihove veličine. U ovom slučaju, termička ravnoteža će se postići trenutno u cijelom volumenu. Da bi se postigao položaj idealnog gasa u laboratorijskim uslovima, pravi se tip u skladu s tim razrjeđuje. Neke tvari u plinovitom stanju, čak i na sobnoj temperaturi i normalnom atmosferskom tlaku, praktički se ne razlikuju od idealnog stanja.

Granice primjene modela

Prirodni plin se uzima u obzir u zavisnosti od zadataka. Ako istraživač ima zadatak da utvrdi odnos između temperature, zapremine i pritiska, onda se može smatrati idealnim stanjem materije u kojem gas ima visoku tačnost do pritisaka izmerenih u nekoliko desetina atmosfera. Ali u slučaju proučavanja faznih prijelaza, na primjer, isparavanja i kondenzacije, procesa postizanja ravnoteže u plinu, model koji se razmatra ne može se koristiti čak ni pri vrlo niskom tlaku. Pritisak plina na stijenku epruvete nastaje kada molekuli nasumično udare u staklo. Kada su takvi šokovi česti, ljudsko tijelo ove promjene može shvatiti kao kontinuirani utjecaj.

Jednačina idealnog gasa

Na osnovu glavnih principa molekularne kinetičke teorije, izvedena je glavna jednadžba idealnog plina.

Rad idealnog gasa ima sledeći izraz: p = 1 / 3 m 0 nv 2, gde je p pritisak idealnog gasa, m 0 je molekulska težina, v 2 je prosečna koncentracija čestica, kvadrat molekularne brzine. Ako definišemo prosjek kinetičko kretanječestice materije, kako je Ek = m 0 n/ 2, onda će jednačina imati sljedeći oblik: p = 2 / 3 nEk. Molekuli plina, udarajući o zidove posude, stupaju u interakciju s njima kao elastična tijela prema zakonima mehanike. Impuls od takvih udara prenosi se na zidove posude.

Temperatura

Računajući samo pritisak gasa na zidovima posude, nemoguće je odrediti prosečnu kinetičku energiju njegovih čestica.

Štoviše, to se ne može učiniti ni za pojedinačne molekule niti za njihovu koncentraciju. Stoga je za mjerenje parametara gasa potrebno odrediti još jednu veličinu. To je temperatura, koja je također povezana s kinetičkom energijom molekula. Ovaj indikator je skalaran fizička količina. Temperatura opisuje termodinamičku ravnotežu. U ovom stanju nema promjene parametara na mikro nivou. Temperatura se mjeri kao odstupanje od nule. Karakteriše zasićenost haotično kretanje najmanjih čestica gasa. Mjeri se prosječnom vrijednošću njihove kinetičke energije. Ovaj indikator se određuje pomoću termometara u stepenima različitih oznaka. Postoji termodinamička apsolutna skala (Kelvin) i njene empirijske varijante. Razlikuju se po polaznim tačkama.

Jednačina položaja idealnog gasa uzimajući u obzir temperaturu

Fizičar Boltzmann tvrdi da je prosječna kinetička energija čestice proporcionalna apsolutni indikator temperaturu. Ek = 3 / 2 kT, gdje je k = 1,38∙10-23, T je temperatura. Rad idealnog gasa biće jednak: P = NkT/V, gde je N broj molekula, V zapremina posude. Ako ovom indikatoru dodamo koncentraciju n = N/V, gornja formula će izgledati ovako: p = nkT. Ove dvije jednačine imaju raznih oblika zapisa, ali oni povezuju pritisak, zapreminu i temperaturu za idealni gas. Ovi proračuni se mogu primijeniti i na čiste plinove i na njihove mješavine. U potonjoj verziji, n treba shvatiti kao cijeli broj molekula tvari, njihovu ukupnu koncentraciju ili ukupan broj molova u tvari.

Tri zakona o gasu

Idealni gas i njegovi partikularni zakoni otkriveni su eksperimentalno i tek onda teorijski potvrđeni.

Prvi partikularni zakon kaže da će idealan gas sa konstantnom masom i temperaturom imati pritisak obrnuto proporcionalan njegovoj zapremini. Proces u kojem je temperatura konstantna naziva se izotermnim. Ako je pritisak konstantan tokom istraživanja, tada je volumen proporcionalan apsolutnoj temperaturi. Ovaj zakon nosi ime Gay-Lussac. Izohorični proces se dešava pri konstantnoj zapremini. U ovom slučaju, pritisak će biti proporcionalan apsolutna temperatura. Njegovo ime je Charlesov zakon. Ovo su tri posebna zakona ponašanja idealnog gasa. Potvrđene su tek nakon savladavanja znanja o molekulima.

Apsolutna skala mjerenja

U apsolutnoj skali mjerenja, jedinica se obično naziva Kelvin. Izabran je na osnovu popularne Celzijusove skale. Jedan Kelvin odgovara jednom stepenu Celzijusa. Ali u apsolutnoj skali, nula se uzima kao vrijednost pri kojoj će tlak idealnog plina pri konstantnoj zapremini biti nula.

Ovo je opšteprihvaćen sistem. Ova vrijednost temperature naziva se apsolutna nula. Nakon što ste napravili odgovarajuće proračune, možete dobiti odgovor da će vrijednost ovog indikatora biti -273 stepena Celzijusa. Ovo potvrđuje da postoji veza između apsolutne i Celzijusove skale. Može se izraziti sljedećom jednačinom: T = t + 237. Treba napomenuti da je nemoguće postići apsolutnu nulu. Svaki proces hlađenja temelji se na isparavanju molekula s površine tvari. Približavajući se apsolutnoj nuli, translacijsko kretanje čestica usporava se toliko da se isparavanje gotovo potpuno zaustavlja. Ali s čisto teorijske tačke gledišta, kada bi zaista bilo moguće doći do točke apsolutne nule, tada bi se brzina kretanja molekula toliko smanjila da bi se mogla nazvati potpuno odsutnom. Termičko kretanje molekula bi prestalo.

Proučavajući koncept idealnog plina, možete razumjeti princip rada bilo koje tvari. Proširujući znanja u ovoj oblasti, mogu se razumjeti svojstva i ponašanje bilo koje plinovite tvari.

idealnih gasova

Termodinamički sistem, termodina. proces, parametri idealni. gas

Kontinuirana promjena stanja radnog fluida kao rezultat njegove interakcije sa okolinom. zove okruženje termodinamički proces

Postoje ravnotežni i neravnotežni procesi. Proces koji se odvija pri značajnoj razlici u t i pritisku okoline i radne tečnosti i njihova neravnomerna raspodela po celoj masi tela naziva se. neravnoteža. Ako se proces odvija beskonačno sporo i razlika t u okruženju je mala. okoline i radne tečnosti i ravnomernu distribuciju t i pritiska po celoj telesnoj masi, tzv. ravnoteža.

Do glavnog parametri stanja gasova uključuju: pritisak, t i specifičnu zapreminu, gustinu.

· Pritisak je rezultat udara gasa na zidove posude u kojoj se nalazi.

Pravi se razlika između apsolutnog pritiska (ukupnog) i viška pritiska. Ispod apsolutni pritisak odnosi se na ukupan pritisak pod kojim se gas nalazi.

Rab=Rb+gph, gph=Rizb

Gdje je Rabs apsolutni (ukupni) tlak plina u posudi, Pb- atmosferski pritisak u barometru, g - st. pad. u tački mjerenja, p je gustina tečnosti, h je visina stuba tečnosti.

Nadpritisak je razlika između apsolutnog pritiska većeg od atmosferskog pritiska i atmosferskog pritiska.

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

· Temperatura je mjera prosječne kinetičke energije haotičnog kretanja molekula radnog fluida. Temperatura je parametar koji karakterizira termičko stanje tijela. Tjelesna temperatura određuje smjer mogućeg spontanog prijenosa topline sa tijela sa višom temperaturom na tijelo sa nižom temperaturom.

Za mjerenje temperature koriste se Celzijeva skala, Kelvinova skala i Farenhajtova skala. U skali Celzijusa pri pb = 101,325 kPa (760 mm Hg), temperatura topljenja leda se uzima kao 0 0 C, a temperatura ključanja vode 100 0 C. Stepen ove skale je označen sa 0 C.

· Specifična zapremina, v, m3/kg, je zapremina jedinice mase gasa, tj. v=V/M gde je V ukupna zapremina gasa, m3; M - masa gasa, kg, Recipročna vrednost, kg/m3, P=G/V fenomen. Gustina, koja je količina supstance sadržana u 1 m3, odnosno masa jedinice zapremine.

Unutrašnja energija idealnog gasa. Parametar stanja.

Unutrašnja energija gasa U, J/kg – rezerva kinetičke energije gasa, koju karakteriše zbir kinetičkih energija translacije, rotaciono kretanje molekule, energija intramolekularnih vibracija atoma i energija međumolekularne interakcije (potencijalna energija).

Prve 3 komponente su funkcija temperature, a posljednja ( potencijalna energija) = 0 (za idealan gas), stoga unutrašnja energija idealnog gasa zavisi samo od njegove temperature i ne zavisi od zapremine: U=f(T).

Promjena interne energija radnog fluida ne zavisi od njegovih međustanja i napredovanja procesa i određena je konačnim i početnim stanjem: ∆U=U 2 -U 1, J/kg, gde je U 2 konačna unutrašnja energija, U 1 je početni.

U svim termodinamičkim procesima, ako je V=const, tj. radni fluid se ne širi i ne vrši rad, toplota koja mu se prenosi q=c v (T 2 -T 1) ide samo na povećanje njegove unutrašnje energije, tj.

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

Za beskonačno malu promjenu unutrašnjeg energija: dU= c v ∙dt

Toplotni kapacitet gasa.

Toplotni kapacitet (C) - količina toplotne energije potrebna za promjenu temperature plina za 1 0 C. Izmjereno u J/K.

Specifični toplotni kapacitet je toplotni kapacitet po jednoj kvantitativnoj jedinici (kg, mol, m3).

C, J/kg∙K – maseni toplotni kapacitet (do 1 kg)

C", J/m 3 ∙K – volumetrijski toplotni kapacitet (k 1 m3)

µS, J/k mol∙K – molarni toplotni kapacitet (po 1 kmol)

Između njih postoje tragovi. Veza:

Ako se tijelu dovede beskonačno mala količina topline, onda je ovo trenutni toplinski kapacitet: C = dq/dt, J/kg∙0 C.

Ako se tijelu sa temperaturom T1 dovede određena količina topline q, tada njegova temperatura postaje jednaka T2 - prosječni toplinski kapacitet: 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

Od posebnog značaja za zagrevanje (ili hlađenje) gasa su uslovi pod kojima se odvija proces dodavanja (ili odvođenja) toplote. U termotehnici najvažniji su:

Grejanje (ili hlađenje) pri konstantnoj zapremini – izohorni toplotni kapacitet;

Grejanje (ili hlađenje) pri konstantnom pritisku je izobarični toplotni kapacitet.

Gasne mješavine.

Idealni gasovi, čiji molekuli ne reaguju međusobno hemijski i između kojih ne postoje sile privlačenja ili odbijanja, ponašaju se u mešavini kao da je svaki od njih sam u zauzetoj zapremini. To znači da svaki plin uključen u smjesu zauzima cjelokupnu zapreminu predviđenu za smjesu i nalazi se pod vlastitim takozvanim parcijalnim pritiskom.

Ukupni pritisak gasne mešavine u ovom slučaju će se sastojati od zbira parcijalnih pritisaka (Daltonov zakon):

Pi - parcijalni pritisak pojedine komponente - pritisak koji se vrši na zidove posude pri t i v gasne mešavine.

dakle:

Temperatura svakog gasa u stabilnom stanju biće jednaka temperaturi smeše:

Nivo stanja mešavine gasova se izvodi na osnovu nivoa stanja pojedinih komponenti smeše i ima oblik: . Za korištenje ove jednačine potrebno je odrediti vrijednost konstante mješavine plinova R cm.

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

gdje su g 1,g 2,..,g n maseni udjeli komponenti. Gasna konstanta smjese, J/(kg*K), također se može naći pomoću formule:

Smjesa plina se može odrediti masenim i volumnim udjelima:

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

Carnot ciklus. Carnotova teorema.

Sastoji se od 4 procesa: 2 izotermna, 2 adijabatska.

Kao rezultat svog istraživanja, Carnot je predložio ciklus koji zaista ima najveću moguću termičku efikasnost unutar datih temperaturnih granica, odnosno na datim temperaturama predajnika topline i hladnjaka.

Razmotrite ovaj ciklus u p-v koordinate, s obzirom da je ravnotežna i da je, osim toga, provodi 1 kg radnog fluida. Na početku procesa radni fluid ima parametre p1, v1, T1 (tačka 1). Ova tačka odgovara trenutku kada radni fluid komunicira sa prenosnikom toplote i proces ekspanzije počinje na konstantnoj temperaturi jednakoj T1 do tačke 2. Tokom procesa ekspanzije duž izoterme 1-2, toplota u količini q1 se dovodi do radni fluid. Rad izotermnog širenja određen je površinom 122 1 1 1 . Proces 1-2 je praćen odvajanjem radnog fluida od hladnjaka i dalje širenje se dešava duž adijabatskog 2-3. Ovaj proces se nastavlja sve dok klip ne dostigne svoj krajnji položaj, što odgovara tački 3. Rad adijabatskog širenja određen je površinom od 233 1 2 1. U ovom trenutku, odnosno u tački 3, radni fluid komunicira sa HIT-om, koji ima temperaturu T2, i počinje proces kompresije tokom kojeg se mora ukloniti q2 jedinica toplote. Počinje proces izotermne kompresije - proces 3-4. Rad 344 1 3 1 je negativan. Kada prestane odvođenje toplote q2, radni fluid se odvaja od prijemnika toplote (tačka 4); daljnja kompresija se događa duž adijabatskog 4-1. Rad 411 1 4 1 je negativan. Na kraju ovog procesa radni fluid poprima svoje originalne parametre.

Kao rezultat, dobili smo rezultat pozitivan rad Lts.

Carnotova teorema: proces se odvija u toplotni motor između 2 izvora toplote sa temperaturama T1 i T2 i efikasnost procesa zavisi samo od ovih temperatura.

12. Pravi plin. Vaporizacija u PV koordinatama. Toplota isparavanja. Nivo suvoće pare.

Plinovi, čiji molekuli imaju interakcijske sile i imaju konačnu, iako vrlo malu, geometriju. veličine, tzv pravi gasovi.

Razmotrimo proces isparavanja pri konstantnom pritisku u PV koordinatama. Ako zagrijete vodu pri konstantnom pritisku, tada se volumen povećava i na temperaturi koja odgovara ključanju vode dostiže vrijednost b. s daljnjim dovodom topline u kipuću vodu, ova će se početi pretvarati u paru, dok tlak i temperatura mješavine vode i pare ostaju nepromijenjeni. Kada se posljednja čestica pretvori u paru tokom procesa isparavanja, cijeli volumen će biti ispunjen parom. Takva para je zasićena para, a njena temperatura se naziva temperatura zasićenja.

Na sajtu b-c parovi je vlažno zasićeno. Nakon potpunog isparavanja vode (tačka c), para postaje suha, zasićena. Vlažna para se karakteriše stepenom suvoće x. Stepen suhoće je maseni udio suve zasićene pare koji se nalazi u 1 kg vlažne pare. Razmotrimo proces isparavanja detaljnije visok krvni pritisak. Specifična zapremina na 0 C se ne menja sa povećanjem pritiska. Specifična zapremina kipuće vode će se povećati. Tačka C’, koja odgovara suhoj zasićenoj pari, nalazi se lijevo od tačke C, jer pritisak raste brže od temperature suve zasićene pare. Parametri koji odgovaraju tački k nazivaju se kritičnim.

Prikazano je isparavanje linija b-c. Količina topline koja se troši za pretvaranje 1 kg kipuće vode u suhu zasićenu paru naziva se toplina isparavanja i označava se sa r. Sa povećanjem pritiska, toplota isparavanja se smanjuje. U tački d para ne zasićuje prostor i ima visoka temperatura. Takva para se naziva pregrijana.

Da bi se odredili parametri stanja vlažne pare, mora se znati stepen suhoće.

13. Vlažan vazduh. Njegovi sveci.

Zove se vlažan vazduh mešavina para i gasa koja se sastoji od suvog vazduha i vodene pare. Compound vlažan vazduh: 23% kiseonika po masi, 21% kiseonika po zapremini.

Vlažan vazduh koji sadrži maksimalnu količinu vodene pare na datoj temperaturi naziva se. zasićene. Vazduh koji ne sadrži maksimalnu moguću datu količinu. vodena para, tzv nezasićeni. Nezasićeni vlažni vazduh se sastoji od mešavine suve i pregrejane vodene pare, a zasićeni vlažni vazduh se sastoji od suvog vazduha i zasićene vodene pare. Da bi se vlažan zrak pretvorio iz nezasićenog u zasićen, potrebno ga je ohladiti.

Od jednadžbi stanja realnog gasa, najjednostavniji je fenomen. Van der Waalsova jednadžba: (p+a/v2)*(v-b)=RT,

gdje je a koeficijent koji ovisi o silama prianjanja;

b je vrijednost koja uzima u obzir intrinzičnu zapreminu molekula.

Osobine: masa, temperatura, gasna konstanta, toplotni kapacitet.

1) apsolutna vlažnost - količina vodene pare sadržana u 1 m3 vazduha (kg\m3),

2) relativna vlažnost-odnos gustine zasićene pare i maksimalne zasićene pare ϕ=(ρ n \ρ us)*100

gdje je 1,005 toplinski kapacitet suhog zraka

1,68 – toplotni kapacitet pregrijanog zraka.

5) Daltonov zakon. Pritisak vlažnog vazduha Rvv jednaki Rvv = Rsv + Rp, Gdje RSV, Rp- parcijalni pritisci suvog vazduha i

Kirchhoffov i Lambertov zakon.

Z-Kirchhoff. Prema Kirchhoffovom zakonu, odnos emisivnosti tijela E na njenu sposobnost apsorpcije A za sva tijela ista i jednaka emisivnosti crnog tijela E 0 na istoj temperaturi i zavisi samo od temperature, tj. E/A=E 0 =f(T). Jer E/E 0 = a, zatim za sva siva tijela A=a, one. apsorpcijski kapacitet tijela je brojčano jednak stepenu njegove crnine.

Razmotrimo slučaj razmjene topline zračenjem između 2 zida koji imaju veliku površinu i nalaze se paralelno na maloj udaljenosti jedan od drugog, tj. tako da zračenje sa svakog zida u potpunosti pogađa suprotni.

Neka se temperature na površini zidova konstantno održavaju T1 i T2, sa T1>T2, a koeficijenti apsorpcije zidova su jednaki. A1 i A2, sa A1=a1, A=a2, tj. koeficijenti apsorpcije i emisivnosti, respektivno. su jednaki. za ovo, na osnovu Stefan-Boltzmannove jednačine, dobijamo:

Spr - smanjeni koeficijent zračenja, W/m2*K.

Ovdje su C1 i C2 konstante zračenja tijela između kojih se odvija proces razmjene topline zračenja.

Jednačina (1) se može koristiti za izračunavanje prijenosa topline, od kojih jedna ima konveksan oblik i okružena je površinom druge, tj. nah. u skučenom prostoru. onda:

; F1, F2-površine 1. i 2. tijela koje učestvuju u prijenosu topline zračenja.

Sa proizvoljnim rasporedom tijela između kojih dolazi do razmjene topline zračenjem E1-2, izračunavanje formule imat će oblik:

U ovom slučaju, Spr = C1*C2/Co, a koeficijent fi (tzv. kutni koeficijent ili koeficijent ozračivanja) je bezdimenzionalna veličina, ovisno o relativnom položaju, obliku i veličini površina i pokazuje udio radijantni fluks , koji pada na F2 od cjelokupnog fluksa koji daje F1 zračenje.

Z-Lambert- određuje zavisnost energije koju telo emituje o njegovom pravcu. E φ =E 0 ∙cosφ. E 0 - količina emitovane energije normalno na površinu; E φ je količina energije koja se emituje u pravcu koji formira ugao φ sa normalom, tada prema Lambertovom principu:

to., G. Lambert određuje zavisnost energije koju telo emituje o njegovom pravcu.

Unutarnja mikroklima.

Mikroklima je skup vrijednosti parametara kao što su temperatura, relativna. Vlažnost, brzina i pros. temperaturu unutrašnje površine, obezbjeđivanje standarda. ljudska životna aktivnost u zatvorenom prostoru. i normalno. tok proizvodnih procesa.

Mikroklima: udobna, prihvatljiva i neudobna.

Intenzitet ljudskog prijenosa topline ovisi o mikroklimi prostorije, koju karakterizira t-roj unutrašnjeg. air tb , zračenje t-room tr , brzina i relativna vlažnost φv vazduha. Kombinacijom ovih mikroklimatskih parametara, sa KTR, održava se toplotna ravnoteža u ljudskom organizmu i nema napetosti u njegovom sistemu termoregulacije tzv. udobno. Najvažnije je održavati, prije svega, povoljne t-uslove u prostoriji, jer pokretljivost vazduha i relativna vlažnost značajno variraju. Osim optimalnih, postoje prihvatljive kombinacije parametara mikroklime pri kojima osoba osjeća blagu nelagodu.

Dio prostorije u kojem se osoba primarno nalazi radno vrijeme, naziva se uslužno ili radno područje. Prije svega u ovoj oblasti treba osigurati udobnost.

Toplotni uslovi u prostoriji zavise uglavnom od tv i tr , one. od svoje t-te situacije, ktr. Uobičajeno je da ga karakterišu dva uslova udobnosti. Definiran je prvi uvjet za ugodno temperaturno okruženje. takva regija kombinacija t i tr , kod ktr. covek u centru radni prostor, ne doživljava ni pregrijavanje ni hipotermiju.

Drugi uvjet udobnosti određuje dopuštene temperature grijanih i hlađenih površina kada se osoba nalazi u njihovoj neposrednoj blizini.

Kako bi se izbjeglo neprihvatljivo pregrijavanje zračenja ili hipotermija ljudske glave, površine stropa i zidova mogu se zagrijati na prihvatljivu temperaturu

Dvocijevni sistem za grijanje vode s prisilnom cirkulacijom. Opcije olovke za oči.

Ekspanzioni rezervoar.

To je metalni kontejner u obliku cilindra sa poklopcem koji se može skinuti i cijevima za spajanje sljedećih cijevi: prošireni d1, kontrola d2, vodio do lavaboa u kotlarnici radi praćenja nivoa vode, prelivanje d3 za ispuštanje viška vode kada je rezervoar prepun i proširen, cirkulacija d4, povezivanje ekspanzione posude sa povratnim glavnim toplovodom kako bi se sprečilo smrzavanje vode u ekspanzionoj posudi i u priključnoj cevi.

Korisna zapremina (l) ekspanzione posude određena je formulom:

,

gdje je - 0,0006 1/ 0 C – koeficijent zapreminskog širenja vode;

Promjena temperature vode od početne do prosječne izračunate, 0 C;

Ukupna zapremina vode u sistemu, l

Gdje - zapreminu vode, odnosno u bojlerima, cevima, aparatima, l, na 1000 W toplotne snage sistema za grejanje vode.

Pojavio se ekspanzioni rezervoar dizajniran za kompenzaciju pritiska. in res. temperaturno širenje rashladnog sredstva s povećanjem temperature; izjednačavanje razlika pritisaka i kompenzacija hidrauličnih udara sa max. temp. rashladna tečnost do 100°C; zaštita komponenti u krugovima sistema grijanja i tople vode. od viška pritiska; nastala je kompenzacija za operativne gubitke rashladne tečnosti. u struji sezona grijanja; uklanjanje vazduha iz sistema.

Ext. rezervoari: otvorene i zatvorene verzije.

Ext. tenkovi otvoren kao što su tehnološki zastarjeli i do danas. vr. praktično se ne koriste. Open ext. rezervoar se postavlja iznad gornje tačke sistema grejanja, obično u potkrovlju zgrade ili na stepenicama. kavez i pokriven termoizolacijom.

Na proširenje tenkovi zatvoreno tipa uključuju membranske rezervoare, kat. comp. izrađen od čeličnog tijela podijeljenog elastičnom membranom na dva dijela - tekućine i plinovite šupljine. Tečni dio rezervoara je dizajniran za primanje rashladne tekućine iz sistema grijanja i tople vode, plinski dio rezervoara se puni do višeg nivoa. pritisak sa vazduhom ili azotom. Za održavanje potrebnog tlaka u plinskoj komori spremnika postoji bradavica.

Uklanjanje vazduha.

U vodovodnim sistemima sistemi grijanja sa nadzemnim ožičenjem, koristite ekspanzionu posudu bez dodatne uređaja. U sistemu odozdo postoji posebna mreža za odvod vazduha, povezana. nju do ekspanzije rezervoar ili kolektor vazduha (pomoću ventila za ispuštanje vazduha ili vijaka). Za pouzdano uklanjanje zraka i odvodnju vode postavljaju se glavni cjevovodi topline. sa nagibom. (ne manje od 0,002) u pravcu kretanja rashladne tečnosti. U sistemima sa umetničkim cirkusom brzina kretanja. voda> brzina uspona vazduha, tako da se vodovi polažu sa usponima do spoljnih uspona, a kolektori vazduha se postavljaju na najvišim tačkama.

Fans.

Po principu rada i namjeni ventilatora dijele se na radijalne (centrifugalne), aksijalne, krovne i stropne.

Radijalni (centrifugalni) ventilatori . Tipični radijalni (centrifugalni) ventilator sastoji se od tri glavna dijela: radnog kola s lopaticama (ponekad se nazivaju rotor), kućišta u obliku spirale i okvira s osovinom, remenicama i ležajevima.

Rad radijalnog ventilatora je kako slijedi: kada se impeler rotira, zrak ulazi kroz ulaz u kanale između lopatica kotača, kreće se kroz ove kanale pod djelovanjem centrifugalne sile, sakuplja se spiralnim kućištem i usmjerava na njegov izlaz. Tako zrak ulazi u centrifugalni ventilator u aksijalnom smjeru i napušta ga u smjeru okomitom na os.

Aksijalni ventilatori. Najjednostavniji aksijalni ventilator sastoji se od radnog kola postavljenog na rukavcu i montiranog na osovinu elektromotora i kućišta (ljuske), čija je svrha stvaranje usmjerenog strujanja zraka. Kada se kotač rotira, zrak se kreće duž ose ventilatora, što određuje njegovo ime.

Aksijalni ventilator, u poređenju sa radijalnim, stvara više buke tokom rada i nije u stanju da savlada veći otpor pri kretanju vazduha. U stambenim i javnim zgradama treba koristiti aksijalne ventilatore za dovod velike količine zraka, ali ako nije potreban pritisak iznad 150-200 Pa. Ventilatori V-06-300-8A, V-06-300-10L i V-06-300-12.5A se široko koriste u sistemima izduvne ventilacije javnih i industrijskih zgrada.

Odabir ventilatora . Ventilator se bira prema protoku L, m 3 / h, i potrebni ukupni pritisak ventilatora p, Pa, koristeći radne karakteristike. U njima su za određenu brzinu kotača date zavisnosti između dovoda zraka ventilatora, s jedne strane, i stvorenog pritiska, potrošnje energije i efikasnosti, s druge strane.

Ukupni pritisak p, kojim se bira ventilator, je zbir statičkog pritiska utrošenog na savladavanje otpora duž usisne i ispusne mreže i dinamičkog pritiska koji stvara brzinu vazduha.

Vrijednost p, Pa, određena je formulom

Prilikom odabira ventilatora treba nastojati osigurati da traženi tlak i protok odgovaraju maksimalna vrijednost Efikasnost Ovo nije diktirano samo ekonomskim razlozima, već i željom da se smanji buka ventilatora kada rade na visokim nivoima efikasnosti.

Potrebna snaga, kW, elektromotora za ventilator određuje se formulom

gdje L- protok ventilatora, m 3 /h; r- pritisak koji stvara ventilator, kPa; d], - efikasnost ventilatora, uzeta prema njegovim karakteristikama; t 1rp je efikasnost remenskog pogona, sa klinastim pogonom jednak 0,95, sa ravnim remenom -0,9.

Instalirana snaga elektromotora određena je formulom

Gdje A- faktor rezerve snage

Tip elektromotora za ventilator treba odabrati uzimajući u obzir radne uvjete potonjeg - prisutnost prašine, plina i para, kao i kategoriju opasnosti od požara i eksplozije prostorije.

Plinski kućni aparati.

Plamenici za peći ugrađuju se u peći za grijanje u domaćinstvu kada se pretvaraju na plinsko sagorijevanje. Uređaj se koristi u pećima bez zatvarača, opremljenim stabilizatorima propuha, sa kontinuiranim i periodičnim režimima pečenja.

Uređaj ima dva režima rada - normalan, kada rade glavni i pilot gorionik, i smanjen, kada radi samo pilot gorionik. Kada radi u smanjenom režimu rada, ventil glavnog gorionika mora biti zatvoren.

Peći za grijanje mogu biti opremljene gorionicima i drugim vrstama automatskih sigurnosnih uređaja koji su ispitani na propisani način, prihvaćeni za proizvodnju i posjeduju pasoš.

Kućne plinske peći

Peći se dijele na podne i stolne (prijenosne). Stolne peći nemaju pećnica, a nazivaju se i tagani. U upotrebi su peći sa četiri, tri i dva plamenika.

Prema dizajnu, ploče se proizvode u standardnom i povećanom komforu. Deluxe plinske peći imaju osvjetljenje pećnice, gorionik velike snage, slavine za stolni plamenik sa fiksnim položajem „malog plamena“ i uređaj za podešavanje horizontalnog položaja stola. Mogu se dodatno opremiti i stolnim plamenikom male snage, električnim paljenjem stolnih i gorionika pećnice, gorionikom za prženje, ražnju za pećnicu sa električnim i ručnim pogonom, termostatom pećnice i automatskom kontrolom sagorijevanja.

1. Idealni gas, definicija i njegova svojstva.

2. Termodinamika. sistem, termodinamika. proces, parametri idealnog gasa.

3. Jednačine stanja idealnog gasa. Phys. značenje gasne konstante.

4. Unutrašnja energija idealnog gasa. Parametri stanja.

5. Rad na plin. Procesni parametar.

6. Toplotni kapacitet gasa.

7. Gasne mješavine.

8. Prvi zakon termodinamike, njegov matematički izraz.

9. Izraz prvog zakona termodinamike za dekomp. termodinamika procesi

10. Kružni ciklusi. Termodinamički i rashladni koeficijenti.

11. Carnot ciklus. Carnotova teorema.

12. Pravi gas. Generacija pare u PV koordinatama. Toplota stvaranja pare. Nivo suvoće pare.

13. Vlažan vazduh. Njegova svojstva.

14. I-d dijagram vlažnog zraka. Proučavanje procesa obrade zraka sa koristeći I-d dijagrami.

15. Temperaturno polje tela. Gradijent temperature.

16. Toplotna provodljivost. Fourierov zakon.

17. Toplotna provodljivost ravnog zida. Osnovna jednačina toplote.

18. Konvektivni prijenos topline. Newton-Richmannova jednadžba. Coeff. prijenos topline.

19. Određivanje koeficijenta prolaza topline korištenjem kriterijskih jednačina.

20. Prenos toplote zračenja. Stefan-Boltzmannova jednačina.

21. Kirchhoffov i Lambertov zakon.

22. Prijenos topline. Ur-e i koeficijent prolaza toplote za ravan zid.

23. Izmjenjivači topline. Definicija grijaćih površina za rekuperativne izmjenjivače topline.

24. Unutarnja mikroklima.

25. Otpornost na vanjski prijenos topline. mačevanje. Odnosi među njima.

26. Toplinska otpornost ograda. Koeficijent apsorpcije topline S. Vrijednost toplinske inercije D.

27. Propustljivost zraka ograda. Otpornost na zračnu propusnost ograda.

28. Određivanje toplotnih gubitaka kroz ograde. Pravila za mjerenje rashladnih površina.

29. Definicija toplotnih gubitaka uvećanjem. indikatori. Specifične toplotne karakteristike objekta.

30. Sistem grijanja: osnovni El-you, klasa, zahtjevi, prezentacija. na instalaciju grijanja.

31. Zaključak gravitacioni pritisak za dvocevni sistem grejanja.

32. Definicija cirkulacije pritisak u jednocevnom sistemu.

33. Centar za cevovodne sisteme. sistemi grijanja, njihovi priključci, načini ugradnje.

34. Proširi rezervoar, njegova namena, ugradnja, mesto priključka na vodove sistema grejanja, određivanje zapremine rezervoara.

35. Uklanjanje vazduha iz sistema za grejanje vode.

36. Syst. pare. grijanje. Princip rada, klasa, osnovni. sheme. Krvarenje zraka iz sistema pare. grijanje. Region koristi sisteme za grejanje na gas.

37. Zagreva se. uređaji sist. centar. grijanje. Klasa, zahtjevi za njih. Karakteristike vrste grijanih uređaja.

38. Postavljanje i ugradnja, načini priključenja na grijanje. uređaji za sistemske cevovode grijanje. Šeme za dovod rashladnog sredstva u uređaje za grijanje.

39. Koeficijent prijenosa topline se zagrijava. uređaja. Određivanje površine grijanja uređaja.

40. Značajke proračuna površine uređaja za grijanje.

41. Podešavanje toplotne snage uređaja za grijanje.

42. Gorivo. Elementarna kompozicija. Kalorična vrijednost goriva

43. Sagorevanje goriva. Teorijski i akcija potrebna količina vazduha za sagorevanje goriva.

44. Metode sagorevanja goriva. Vrste uređaja za izgaranje, njihove karakteristike.

45. Instalacija bojlera. Def. Vrste uređaja za izgaranje, njihove karakteristike.

46. Centralizirano grijanje. Šema termoelektrane.

47. Mreže grijanja, načini polaganja toplinskih mreža, vrste izolacije.

48. Povezivanje lokalnih sistema grijanja na mreže grijanja.

49. Razmjena zraka, metode za njeno određivanje.

50. Namjena i klasifikacija ventilacijskih sistema

51. Prirodno ventilacija: infekcija, aeracija, sistem ventilacije kanala.

52. Izduvni kanal gravitacijski ventilacioni sistem, dizajn i njegova aerodinamika. proračun.

53. Mehanički ventilacioni sistem. Njegovi elementi.

54. Uređaji za pročišćavanje zraka.

55. Uređaji za grijanje zraka.

56. Ventilatori: klasifikacija, princip rada aksijalnih i centrifugalnih ventilatora. Izbor navijača.

57. Snabdevanje gasom. Osnovne šeme. Izgradnja sistema za snabdevanje gasom.

58. Plinski kućni aparati.

Idealni plin, definicija i svojstva.

Plinovi čiji molekuli nemaju interakcijske sile, a sami molekuli su materijalne tačke sa zanemarljivom zapreminom, nazivaju se idealnih gasova. Koncept idealnog plina uveden je kako bi se pojednostavilo proučavanje termodinamičkih procesa i dobile jednostavnije proračunske formule.

Svojstva idealnog gasa na osnovu molekularno-kinetičkih koncepata određuju se na osnovu fizičkog modela idealnog gasa, u kome su napravljene sledeće pretpostavke:

Volumen čestice gasa je nula (to jest, prečnik molekula je zanemarljiv u poređenju sa prosečnim rastojanjem između njih);

Moment se prenosi samo tokom sudara (tj. privlačne sile između molekula se ne uzimaju u obzir, a sile odbijanja nastaju samo tokom sudara);

Ukupna energija čestica gasa je konstantna (tj. nema prenosa energije usled prenosa toplote ili zračenja);

Vrijeme interakcije između molekula je zanemarivo u poređenju sa prosječnim vremenom između sudara;

Glavni predmet molekularne kinetičke teorije plinova je takozvani “idealni plin”. Pod idealnim gasom se podrazumijeva razrijeđeni medij mnogih (veoma velikog broja) čestica koje ne stupaju u interakciju jedna s drugom osim rijetkim sudarima. Svaka čestica medija kreće se haotično i nezavisno od drugih. Svaka čestica ima uobičajeni skup fizičkih parametara za klasičnu mehaniku, kao što su masa i brzina. I takođe derivati ​​ovih veličina - energija i impuls. Veličine čestica se smatraju zanemarivim u odnosu na druge karakteristične veličine fizičkog sistema koji se razmatra. Preciznije, idealan gas karakterišu sledeća svojstva koja direktno slede iz ove definicije:

• Budući da čestice praktično ne stupaju u interakciju jedna s drugom, njihova potencijalna energija je zanemariva u odnosu na njihovu kinetičku energiju. Ovo se također odnosi na fundamentalne sile, kao što je gravitacija, koje nisu uključene u razmatranje.
• Sudari čestica se smatraju elastičnim, tj. isto kao i sudari apsolutno tvrdih sfera, poput bilijarskih kugli. Kada se sudare jedna s drugom, čestice se ne "lijepe" jedna za drugu. To znači da se vremenski period koji zauzima proces kolizije može zanemariti.
• Idealan gas se smatra zajedno sa određenom zapreminom koju zauzima. Pretpostavlja se da je ukupna zapremina čestica zanemarljiva u poređenju sa zapreminom koju zauzimaju.

Zaključak: govorimo o vrlo razrijeđenom mediju bez otpora i bilo kakvih drugih vanjskih interakcija, koji se sastoji od elastičnih čestica zanemarljive veličine (molekula, atoma).

Makroskopske karakteristike idealnog gasa

Idealan plin u posudi, posmatran kao cjelina (tj. kao makroskopski objekt), ima određeni skup makroskopskih karakteristika koje ne ovise o ponašanju njegovih pojedinačnih čestica. Ove karakteristike su izvedene iz prosečnih energija pojedinačnih čestica idealnog gasa. Ovi pokazatelji uključuju temperaturu I pritisak idealan gas.

• Temperatura idealan gas - je mera prosečne kinetičke energije molekula idealnog gasa.
• Pritisak idealan gas - je mjera prosječne kinetičke energije udara na malu, apsolutno elastičnu površinu smještenu u plinu.

Već iz definicije temperature i pritiska trebalo bi biti jasno da ovi parametri ovise jedan o drugom. Zaista, ako se zidovima posude dopusti da se slobodno šire, tada vrijedi zakon proporcionalnosti: p~T, gdje je p pritisak, a T temperatura.

Zakoni ponašanja idealnog gasa

U zavisnosti od uslova nametnutih zapremini posude, vrednosti pritiska ili vrednosti temperature, moguće je dobiti različite posebne obrasce ponašanja idealnog gasa:

• Boyle-Mariotteov zakon(temperatura se smatra konstantnom).
• Gay-Lussacov zakon(pritisak se smatra konstantnim).
• Charlesov zakon(konstantna zapremina).

Postoje i drugi odnosi. Odgovarajuće formule se mogu vidjeti na slici ispod: