Теплофизические свойства воды

Жидкость, температура t, °С	Плотность r, кг/м3	Теплоем-кость Cp, Дж/(кг× °С)	Вязкость n× 106, м2/с	Теплопро-водность l, Вт/(м× °С)	Pr
	999, 9 999, 7 998, 2 995, 7 992, 2 988, 1 983, 1 977, 8 971, 8 965, 3 958, 4		1, 788 1, 306 1, 006 0, 805 0, 659 0, 556 0, 478 0, 415 0, 364 0, 326 0, 294	0, 552 0, 580 0, 597 0, 612 0, 628 0, 64 0, 651 0, 662 0, 668 0, 676 0, 680	13, 5 9, 45 7, 02 5, 45 4, 36 3, 53 3, 08 2, 52 2, 22 1, 97 1, 74

Приложение 3

Физические параметры для сухого воздуха
при давлении 101325 Па

Температура t, °C	Удельныйoбъем, u, м3/кг	Cp кДж/кг× °C	l× 102, Вт/м× °C	n× 106, м2/c	Pr
-10	1, 342 1, 293 1, 247 1, 205 1, 165 1, 128 1, 093 1, 060 1, 029 1, 0 0, 972 0, 946 0, 898 0, 854 0, 815 0, 779 0, 746 0, 674 0, 615	1, 009 1, 005 1, 005 1, 005 1, 005 1, 005 1, 005 1, 005 1, 009 1, 009 1, 009 1, 009 1, 009 1, 013 1, 017 1, 021 1, 026 1, 038 1, 047	2, 361 2, 442 2, 512 2, 593 2, 675 2, 756 2, 826 2, 896 2, 966 3, 047 3, 128 3, 21 3, 338 3, 489 3, 64 3, 78 3, 931 4, 268 4, 606	12, 43 13, 28 14, 16 15, 05 16, 0 16, 96 17, 95 18, 97 20, 02 21, 09 22, 1 23, 13 25, 45 27, 8 30, 09 32, 49 34, 85 40, 61 48, 33	0, 712 0, 707 0, 705 0, 703 0, 701 0, 699 0, 698 0, 696 0, 694 0, 692 0, 69 0, 688 0, 686 0, 684 0, 682 0, 681 0, 68 0, 677 0, 674

Приложение 4

Интерполяции табличных данных

Допустим, необходимо определить значение некой теплофизической величины F для температуры t, лежащей в диапазоне от t₁ до t₂.

Таблица 1 (прил. 4)

t, °С	F	…	…	…	…	Pr
…
t1	F(t1)
t2	F(t2)
…

Обозначим значение искомой величины F при t₁ как F(t₁),
а при t₂ - F(t₂)_. Тогда, искомая величина будет определяться
по формуле:

Пример интерполяции табличных данных

Предположим, что в табл. П2.2 приведены теплофизические свойства некоего вещества в зависимости от температуры.

Таблица 2 (прил. 4)

t, °С	P, бар	Cp, кДж/кг× К	l, Вт/м× К	× 106, м2/с	Pr
	0, 006108 0, 012271 0, 023370	4, 212 4, 191 4, 183	0, 561 0, 575 0, 599	1, 789 1, 306 1, 006	13, 07 9, 52 7, 02

Пример

Необходимо определить при температуре t = 12°С значение Pr.

Следуя предложенной методике, получается, что указанное значение температуры t=12°С в табл. П1 находится в диапазоне от 10°С до 20°С. Тогда, считаем, что:

t₁ =10°С;

t₂=20°С;

F(t ₁) = Pr (t₁) =9, 52;

F(t ₂) = Pr(t ₂)= 7, 02.

Следовательно, значение числа Pr при t= 12°С будет определяться из соотношения:

.

При интерполяции других параметров поступают аналогичным об-
разом.

Приложение 5

ТЕПЛОЕМКОСТЬ ГАЗОВ

Краткие теоретические сведения (прил. 5)

Теплоемкостью называется количество теплоты, которое нужно подвести к газу или отнять от него для изменения температуры на один градус.

Теплоемкость зависит от характера процесса, который проходит с газом. Основные обозначения теплоемкостей в процессе:

· при постоянном давлении С_р;

· при постоянном объеме С_v.

В зависимости от количественной единицы вещества, к которому подводится теплота, различают удельные (массовые) теплоемкости
с_p и с_v, , объемные теплоемкости С¢ _p и С¢ _v, , и молярные теплоемкости С_mp и С_m.v . В зависимости от давления и температуры в 1 м³ могут содержаться различные массы газа. Поэтому, при определении объемной теплоемкости 1 м³ газа относят к нормальным физическим условиям.

Для определения значений перечисленных выше теплоемкостей необходимо первоначально найти величины молярной теплоемкости. Для приближенных расчетов и при невысоких температурах можно использовать следующие соотношения

, (1)

где к – показатель адиабаты, равный отношению теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме.

(2)

Если считать теплоемкость величиной постоянной, то для одноатомных газов к » 1, 67; для двухатомных газов к » 1, 4; для трех- и многоатомных газов к » 1, 29.

Между молярными теплоемкостями при постоянном давлении и постоянном объеме существует следующая зависимость (уравнение Майера)

; (3)

Итак, если известно значение мольной теплоемкости (5.1), то значения массовой и объемной теплоемкостей можно определить по формулам:

; (4)

; (5)

; (6)

. (7)

Для вычисления количества теплоты, которое необходимо затратить в процессе нагревания 1 кг газа в интервале температур от T₁ до T₂, пользуются формулами в зависимости от вида процесса:

. (8)

Если в процессе участвуют m кг газа, то подсчет тепла производится по формулам:

. (9)

Примеры (прил. 5)

Определить значение удельной теплоемкости кислорода при постоянном объеме и постоянном давлении, считая теплоемкость посто-
янной.

Решение. Так как кислород двухатомный газ, то к = 1, 4 и тогда согласно формулам (5.1) молярные теплоемкости соответственно равны:

Следовательно, для кислорода:

 

⇐ Предыдущая12345

Поделиться: