0105

Technika cieplna I ZADANIA

TERMICZNE RÓWNANIE STANU GAZÓW DOSKONAŁYCH I

PÓŁDOSKONAŁYCH

Ogólna postać termicznego równania stanu F(p,T,v)=0

Gaz doskonały - hipotetyczny gaz, którego drobiny nie przyciągają się wzajemnie, są nieskończenie małe i sztywne (brak drgań wewnątrz drobin)

Gaz półdoskonały - różni się od doskonałego tym, że atomy w drobinach powiązane są sprężyście, więc występują drgania wewnątrz drobin

Większość gazów występujących w urządzeniach cieplnych traktować można jako doskonałe łub półdoskonałe (za wyjątkiem gazów pod wysokim ciśnieniem i pary - np pary wodnej - do obliczania parametrów tych czynników należy stosować równania stanu gazów rzeczywistych, wykresy (wykresy parowe) lub tablice (tablice parowe))

Dla dowolnej ilości gazu doskonałego lub półdoskonałego zależność opisującą stan czynnika w sposób wystarczający wyraża równanie Clapeyrona:

p-V = GR-T p-V = n-(MR)-T p ■ V = ń ■ (MR) ■ T

(MR) = 8,314 kJ/kmol K- uniwersalna stała gazowa

R =    - indywidualna stała gazowa (dostępna w tablicach książkowych), J/kg-K

M

M

G

n

V

-    masa drobinowa, kg/kmol

-    masa substancji, kg

-    ifość substancji, kmol

-    objętość substancji, m³

Po przekształceniu uzyskujemy użyteczny wzór na gęstość gazu:

P =

P

R-T

Wzory redukcyjne dla stałej ilości gazu w różnych stanach - pozwalają przeliczać gęstość lub

objętość w różnych stanach    p₂ = p, — - ~

Pl ^T2

² P2 T,

_    -j-

np. sprowadzenie do warunków normalnych. V_n ~V ——-

Pn ^T

TERMICZNE RÓWNANIE STANU ROZTWORU GAZOWEGO

Dla roztworu gazów doskonałych lub półdoskonałych w równaniu Clapeyrona należy zastosować zastępczą stałą gazową R =    -R,, gdzie g, i R, to udział masowy i

i

indywidualna stała gazowa /-tego składnika roztworu gazów Zastępczą stałą gazową można

obliczyć również ze wzoru R = _t gdzie M oznacza zastępczą masę drobinową określoną

M

ze wzoru M = ^ z, • M,.

r

Ciśnienie składnikowe w roztworze gazów p, = z, ■ p, gdzie p, oznacza ciśnienie składnika /, a p ciśnienie całkowite

Prawo Daltona    £P< " P

Instytut Techniki Cieplnej, Wydział Inżynierii i Środowiska, Politechnika Śląska, Gliwice