IMG$08

Położenie słupka cieczy ustalone w parze wrzącej wody (punkt parowy) oznacza się:

w skali Celsjusza    ^l+100°C

w skali Fahrenheita    + 212°F

w skali bezwzględnej 100+273,16 = 373,16 K

Odcinek na skali między punktem lodowym a parowym podzielono: w skali Celsjusza na 100 odcinków, w skali Fahrenheita na 180 odcinków, o w skali Kelvina, identycznie jak w skali Celsjusza, na 100 odcinków. W ten sposób utworzono skalę temperatur, przy czym jednostkę na tej skali nazwano stopniem.

Związek między liczbą stopni w skali Celsjusza, Fahrenheita i Kel-vina określają wzory:

t°11 — (t°F - 32)    t°F = 32 + 4- t°C    T K = t°C+ 273,16 «=» t+273

9    ” '    5

Przykład 1. Ciśnienie gazu zawartego w zbiorniku wynosi 12 kG/cm². Wyrazić to ciśnienie w kGftn^!, Tr (torach), atm i barach.

Stosując odpowiednie równoważniki atmosfery technicznej

1

1 at | 1 kG/arr = 10‘ kGjnr = 735,5 mm Hg = ■ jgg atm = 0,9807 bar otrzymuje sie:

a)    p § iz • 10000 = 120000 kG/m*

b)    | = 12 • 7353 | 8827 mm Hg = 8827 Tr

d) p = 12 • 0,9807 = 11,76 bar

Przykład 2. Jakie panuje ciśnienie bezwzględne w kotle, jeżeli manometr wskazuje 12 atn, a ciśnienie na barometrze w kotłowni wynosi 756 mm Hg (Tr)?

11 12+-—- g 12+1,020 = 13,026 ata |    790,6    *

Stosując równoważniki; 1 at = 0,0807 bar oraz 1 bar = 730 mm Hg otrzymuje się .    736

p 112- 0,9807+-- 11,76+1,009 = 12,769 bar

v    ’    790    >    ■ *»

Przykład 3. Gaz zamknięty w przewodzie wskazuje na U rurce wypełnionej wodą Ciśnienie 28 mm H,0 przy ciśnieniu barometrycznym 742 mm Hg (Tr). Jakie jest ciśnienia bezwzględne gazu mierzone w et, N/m¹ i barach 28    742

&) i - —J —■ - 51J0110 ata 10000    729,3    '

b)    Ciśnieniu 1 mm H,0 odpowiada 9.807 N/m*, a 1 mm Hg odpowiednio 133,3 N/m*, wobec czego

p 129- W»7 i 742 133,3 ” 98975 N/m*

c)    p - 98B75 • 10~* bar i 0,98876 bar gdyś 1 bar - )0* W/m¹

Przykład 4. W naczyniu o pojemności 2,51 znajduje się powietrze o obfctotci właściwej wynoszącej u = 0,833 m^s/kg. Określić gęstość 1 masą powietrza zawartego w naczyniu

,ln‘ 1

e = — = ¹ - , = 1,2 kg/m* v 0,833

G = Vg = 2,5 ■ 0,001 • 1,2 = 0,003 kg Sposób obliczenia w układzie SI bez zmian. ■

Przykład 5, Próżnia w skraplaczu maszyny parowej, wskazywana przez próżniomierż, wynosi 674 mm Hg (Tr). Określić jakiemu odpowiada to ciśnieniu bezwzględnemu, jeżeli jednocześnie barometr wskazuje 743 mm Hg.

Stosując równoważnik 1 at = 735,5 mm Hg otrzymano

743 -674

p = ———— — 0,094 ata (lub kG/cm-j

Stosując równoważnik 1 bar = 750, mm Hg otrzymano 743-674

p = —EH-= 0,092 bar

750

7. Energia wewnętrzna. Nawiązując do określeń, wymienionych ■w rozdziale I, energię wewnętrzną gazu traktuje się jako sumę energii poszczególnych cząsteczek. Składa się ona z energii kinetycznej ruchu postępowego i obrotowego cząsteczek, ruchu drgań atomów wewnątrz cząsteczek, energii potencjalnej, energii chemicznej i energii jądrowej. Dla zadań techniki cieplnej, rozpatrując zjawiska z fizycznego punktu widzenia, pomija się te formy energii, które nie będą ulegały zmianom, o więc energii chemicznej i jądrowej.

Energia wewnętrzna gazu zwiększa się np. przez sprężanie go lub ogrzewanie w zamkniętym naczyniu, zmniejsza się zaś przez ochładzanie lub rozprężanie. Wraz ze zmianą wartości, energii wewnętrznej gazu następuje zmiana jego stanu, wyznaczonego przez prężność, objętość i temperaturę, czyli przez parametry układu. Po powrocie do stanu początkowego energia wewnętrzna układu osiąga swą pierwotną wartość.

Ponieważ energia'wewnętrzna zależy tylko od stanu gazu, a nie od sposobu, w jaki gaz osiągnął dany stan można zawsze znaleźć różnicę energii wewnętrznej, odpowiadającą dwóm różnym stanom, natomiast nie zna się bezwzględnej wartości energii wewnętrznej.

Niekiedy określa się pewien stan gazu jako normalny i przyjmuje się, że w tym stanie wartość energii wewnętrznej jest równa zeru, a wówczas do tego stanu, przyjętego za zerowy, można odnosić inne stany energii wewnętrznej.

W praktyce przemysłowej najczęściej oblicza się energię wewnętrzną czynników od zera skali Celsjusza i wówczas

§j 0

27