Физика геосферы. Куштанова Г.Г. - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

18
Коэффициент η минимален для металлов и воды, а максимален для нефти
и нефтепродуктов.
В газовой среде адиабатический температурный эффект проявляется
очень сильно особенно при невысоких давлениях. Используя уравнение
состояния идеального газа, получим из (11)
pV=RT, V=RT/p;
p
T
c
cc
p
R
V
T
c
V
T
V
V
T
c
AV
p
R
T
V
p
Vp
p
p
p
p
−
==
∂
∂
==
∂
∂
)(,)(
η
p
T
k
k 1−
=
η
где k=c
p
/c
v
– показатель адиабаты. (R= c
p
-c
v
)
Например, для воздуха (k= 1,41) при атмосферном давлении, р = 1
кГ!см и температуре 20°С или 293°К получим, что η= 0,83 °С/ат.
Из уравнения состояния реальных газов (7 ) находим
))(1(
1
p
T
z
z
T
z
p
T
k
k
∂
∂
+
−
=
η
(13)
Как видно, коэффициент η для реальных газов может быть больше
или меньше, чем для идеального газа в зависимости от знака частной
производной.
На практике адиабатическими считаются два вида процессов:
быстрые, за время существования которых не происходит заметного
теплообмена с окружающей средой, и процессы в больших по объему
системах (в
атмосфере).
Дроссельный процесс
Полный дифференциал энтальпии выражается следующей функцией
dp
T
V
V
T
AVdTcdI
pp
))(1(
∂
∂
−+= (14)
Для изоэнтальпийных процессов, когда I=const, соотношение между
давлением и температурой
dp
T
V
V
T
с
AV
dT
p
p
))(1(
∂
∂
−= (15)
Коэффициент
)1( T
с
AV
p
αε
−= (16)
называют дифференциальным коэффиициентом Джоуля-Томсона.
В случае небольших колебаний давления для определения температур
можно пользоваться усредненным или интегральным коэффициентом. 
Коэффициент η минимален для металлов и воды, а максимален для нефти
и нефтепродуктов.
    В газовой среде адиабатический температурный эффект проявляется
очень сильно особенно при невысоких давлениях. Используя уравнение
состояния идеального газа, получим из (11)
                         ∂V     R        AV T ∂V     V T R c p − cV T
    pV=RT, V=RT/p; ( ) p = , η =              ( )p =        =
                         ∂T     p        c p V ∂T    cp V p   cp p
         k −1T
    η=
           k p
    где k=cp/cv– показатель адиабаты. (R= cp-cv )
    Например, для воздуха (k= 1,41) при атмосферном давлении, р = 1
кГ!см и температуре 20°С или 293°К получим, что η= 0,83 °С/ат.
    Из уравнения состояния реальных газов (7 ) находим

         k −1T       T ∂z
    η=         z (1 + ( ) p )                                    (13)
           k p       z ∂T
    Как видно, коэффициент η для реальных газов может быть больше
или меньше, чем для идеального газа в зависимости от знака частной
производной.
    На практике адиабатическими считаются два вида процессов:
быстрые, за время существования которых не происходит заметного
теплообмена с окружающей средой, и процессы в больших по объему
системах (в атмосфере).

                               Дроссельный процесс
    Полный дифференциал энтальпии выражается следующей функцией
                         T ∂V
    dI = c p dT + AV (1 − ( ) p )dp                            (14)
                         V ∂T
    Для изоэнтальпийных процессов, когда I=const, соотношение между
давлением и температурой
          AV       T ∂V
    dT =       (1 − ( ) p )dp                                 (15)
           сp      V ∂T
                         AV
    Коэффициент ε =         (1 − αT )                         (16)
                         сp
    называют дифференциальным коэффиициентом Джоуля-Томсона.
    В случае небольших колебаний давления для определения температур
можно пользоваться усредненным или интегральным коэффициентом.


                                                                   18

Страницы