ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Зависимость между объемом и давлением для одной и той же
массы газа при постоянной температуре выражается законом
Бойля–Мариотта и заключается в следующем: для данной массы
газа при постоянной температуре объем газа изменяется обратно
пропорционально давлению.
Если при давлении р
1
газ занимает объем V
1
, а при давлении р
2
– объем V
2
, тогда можно написать пропорцию
1
2
2
1
p
p
V
V
=
.
(13)
Многократно производя опыты, можно установить, что
p
1
V
1
= p
2
V
2
= … = p
n
V
n
= const или pV = const, т.е. для данной массы
газа при неизменной температуре произведение давления на объем
есть величина постоянная.
Любой газ, находящийся при постоянном давлении,
расширяется от нагревания. Измеряя температуру и объем
расширившегося газа, можно вычислить коэффициент объемного
расширения газа при постоянном давлении по формуле
tV
VV
t
0
0
−
=
β
.
(14)
В соответствии с законом Гей-Люссака коэффициент
объемного расширения при постоянном давлении для всех газов
одинаков и равен
273
1
или 0,00366 град
-1
. То есть для данной
массы газа, находящегося при постоянном давлении, повышение
температуры на 1°С вызывает расширение газа на
273
1
часть
начального объема, взятого при 0°С.
Объем газа при изобарическом процессе можно вычислить по
формуле
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+= tVV
t
273
1
1
0
.
(15)
Зная температуру нагретого газа t, начальное давление р
0
и
давление нагретого газа р, при неизменном объеме, можно
СТ
t
′
= 1527°С, а на наружной
СТ
t
′′
= 47°С. Теплопроводности:
шамотного кирпича λ
1
= 1,28 Вт/(м⋅К), изоляционной прослойки λ
2
= 0,15 Вт/(м⋅К) и красного кирпича λ
3
= 0,8 Вт/(м⋅К). Как изменится
тепловой поток в стенке, если изоляционную прослойку заменить
красным кирпичом? Определить экономию в процентах от
применения изоляционной прослойки. Кроме того, определить
температуру между слоями.
5. РАВНОВЕСИЕ ФАЗ. ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ
5.1. Уравнение теплового баланса при плавлении и отвердева-
нии
Плавлением называется процесс перехода вещества из
твёрдого состояния в жидкое, при сообщении ему теплоты.
Обратный процесс перехода из жидкого состояния в твёрдое, при
отдаче им теплоты, называется отвердеванием. Температура
плавления при нормальном давлении называется точкой плавления.
Удельной теплотой плавления называется величина, численно
равная тому количеству теплоты, которое необходимо для
плавления единицы массы твёрдого вещества, взятого при
температуре плавления.
Обозначив массу расплавленного вещества (исследуемого)
через т, удельную теплоемкость вещества в твердом состоянии
через с, начальную температуру этого же вещества через t,
температуру плавления, равную температуре отвердевания, через
t
пл
= t
отв
, удельную теплоту плавления через λ, массу калориметра
через m
l ,
удельную теплоемкость калориметра через с
1
, начальную
температуру калориметра и воды через t
1
массу воды в калориметре
через m
2
, удельную теплоемкость воды через с
2
, окончательную
температуру смеси через θ, производят следующий опыт. Сначала
определяют массу калориметра и массу воды в нем и измеряют их
начальную температуру. Затем плавят некоторую массу вещества,
например, олова и переливают в калориметр с водой. Исследуемое
вещество при отвердевании и охлаждении отдает некоторое
количество теплоты воде и калориметру и нагревает их.
После этого измеряют температуру смеси θ.
9 36
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »
