Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

§ 11. Работа
51
поток, секундомер и отметим частицы газа, находящиеся во
входном сечении трубы. Затем включим все: и поток, и секун-
домер — для удобства на одну секунду. Отмеченные частицы
перейдут в некоторое сечение дальше по трубе, а их место
займут вновь прибывшие. То есть через входное и любое дру-
гое сечение трубы за секунду пройдет заштрихованный объем
газа. Это цилиндр, длина образующей которого равна скоро-
сти, поскольку время наблюдения — 1 с. Его объем:
W = S
·
w , м
2
·
м/с = м
3
/с.
Это объемный расход — объем газа, проходящий через
сечение потока за секунду. Определим теперь массу газа, на-
ходящегося в этом объеме:
М = ρ
·
W, (кг/м
3
) · (м
3
/с) = кг/с.
Это будет массовый расход. Остается определить плот-
ность газа, а ее, как упоминалось раньше, определяют из урав-
нения Клапейрона – Менделеева (2.8):
ρ = р/(RT).
Отсюда сразу видно, что плотность газа может быть лю-
бой в зависимости от значений параметров состояния. Тогда
М = Wp/(RT). (2.13)
Задача решена, поскольку в выражение (2.13) входят как
раз те величины, которые мы измеряем. Сейчас на производ-
стве уже используются расходомеры, которые объединяют в
одном приборе все показанные на рис. 2.5 датчики.
Итак, важнейшая производственная задача – измерение
расхода газа решена именно на основе уравнения Клапейрона–
Менделеева. Более того, (2.13) можно переписать в таком виде:
TR
M
pW
0
μ
=
. (2.14)
Это уравнение состояния для потока идеального газа.
9.2. Диаграммы
Из того, что между параметрами состояния существует
связь (для газа она выражается уравнением Клапейрона–
Менделеева), вытекает возможность использования для ото-
бражения процессов термодинамических диаграмм состояния.
Впервые это сделал сам Клапейрон. Чтобы прояснить связь
между уравнением состояния и диаграммами, придется сде-
лать небольшое «лирическое отступление». 
§ 11. Работа                                               51

поток, секундомер и отметим частицы газа, находящиеся во
входном сечении трубы. Затем включим все: и поток, и секун-
домер — для удобства на одну секунду. Отмеченные частицы
перейдут в некоторое сечение дальше по трубе, а их место
займут вновь прибывшие. То есть через входное и любое дру-
гое сечение трубы за секунду пройдет заштрихованный объем
газа. Это цилиндр, длина образующей которого равна скоро-
сти, поскольку время наблюдения — 1 с. Его объем:
                     W = S·w , м2 · м/с = м3/с.
      Это объемный расход — объем газа, проходящий через
сечение потока за секунду. Определим теперь массу газа, на-
ходящегося в этом объеме:
                  М = ρ·W, (кг/м3) · (м3/с) = кг/с.
      Это будет массовый расход. Остается определить плот-
ность газа, а ее, как упоминалось раньше, определяют из урав-
нения Клапейрона – Менделеева (2.8):
                           ρ = р/(RT).
      Отсюда сразу видно, что плотность газа может быть лю-
бой в зависимости от значений параметров состояния. Тогда
                          М = Wp/(RT).                  (2.13)
      Задача решена, поскольку в выражение (2.13) входят как
раз те величины, которые мы измеряем. Сейчас на производ-
стве уже используются расходомеры, которые объединяют в
одном приборе все показанные на рис. 2.5 датчики.
      Итак, важнейшая производственная задача – измерение
расхода газа решена именно на основе уравнения Клапейрона–
Менделеева. Более того, (2.13) можно переписать в таком виде:
                                M
                          pW =      R 0T .              (2.14)
                                μ
      Это уравнение состояния для потока идеального газа.
      9.2. Диаграммы
      Из того, что между параметрами состояния существует
связь (для газа она выражается уравнением Клапейрона–
Менделеева), вытекает возможность использования для ото-
бражения процессов термодинамических диаграмм состояния.
Впервые это сделал сам Клапейрон. Чтобы прояснить связь
между уравнением состояния и диаграммами, придется сде-
лать небольшое «лирическое отступление».

Страницы