+7(499)-938-42-58 Москва
+7(800)-333-37-98 Горячая линия

Единицы измерения параметров газа

В чем измеряется газ по счетчику – искра газ

Единицы измерения параметров газа

11 мая 2016 г.

Измерение давления газа. Величину избыточного давления газа измеряют манометрами, а для получения абсолютного давления необходимо к избыточному давлению прибавить атмосферное давление.

В системе СИ единица измерения давления — паскаль (Па), которая обозначает давление, вызываемое силой 1 ньютон (Н), равномерно распределенной по нормальной к ней поверхности площадью 1 м2. Соотношения между единицами измерения давления приведены в таблице ниже.

Соотношение между единицами давления газа

ОбозначениеединицПадин/см2кгс/м2кгс/см2(ат)бармм вод. ст.мм рт. ст.
1 паскаль(Па)1100,102102*10-610-50,1027,5*10-3
1 дин/см20,1110,2*10-31,02*10-610-610,2*10-3750*10-6
1 кгс/м29,8198,1110-498,1*10-6173,56*10-3
1 кгс/см2 (ат)98,1*10398*10310410,981104735,6
1 бар10510610,2*1031,02110,2*103750
1 мм вод. ст.9,8198,1110-498,1*10-6173,56*10-3
1 мм рт. ст.133,3133313,61,36*10-31,333*10-313,61

Измерение температуры. При нагревании тела расширяются и увеличиваются в объеме. Больше всего расширяются газообразные тела, меньше — твердые. Например, газопровод длиной 100 м при нагревании до 100 °С увеличит свою длину только на 12 см; 100 л воды при нагревании до 100 “С увеличат свой объем на 4 л. При нагревании газа от 0 до 273 °С его объем увеличивается в два раза.

Температуру газа измеряют жидкостными термометрами, шкала которых имеет две постоянные точки: таяния льда (0 °С) и кипения воды (100 °С). Наиболее точны и просты в обращении ртутные термометры.

Применяют также и шкалу Кельвина, в которой точка 0 соответствует абсолютному нулю, то есть такой степени охлаждения тела, при которой прекращается всякое движение молекул любого вещества.

Абсолютный нуль, принимаемый за начало отсчета температур в системе СИ, в технической системе равен 273,16 °С. Таким образом, показания абсолютной шкалы больше на 273,2 °С.

Пример. Если продукты сгорания газа имеют температуру по Цельсию 200 °С, то по абсолютной шкале Кельвина та же температура равна 200 + 273,16 = 473,16 К.

Измерение количества теплоты. В качестве основной единицы измерения количества теплоты ранее принималась калория (кал) — это количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 г дистиллированной воды для повышения ее температуры с 19,5 до 20,5 °С при давлении 101,325 кПа.

В теплотехнике применяется укрупненная единица измерения — килокалория (ккал), равная 1000 кал. Килокалория — это количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг дистиллированной воды для повышения ее температуры на 1 °С.

В системе единиц СИ теплота выражается универсальной единицей — джоулем (Дж). Джоуль — это работа, которую совершает сила в 1 Н на пути в 1 м. Можно применить и более крупную и удобную единицу (килоджоуль, кДж), равную 1000 Дж, 1 Дж = 0,239 кал.

Количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 м3 газа, называется удельной теплотой сгорания газового топлива. Теплоту сгорания газа измеряют в ккал/м3 при температуре 20 °С и давлении 760 мм рт. ст. Различают низшую теплоту сгорания QH и высшую QB.

Высшую и низшую теплоту сгорания природного газа подсчитывают по следующим формулам:

QB = 95СН4 + 167C2H6 + 237C3H8 + 307C4H10

QH = 85,5CH4 + 152C2H6 + 218C3H8 + 284С4Н10 ,

где CH4, C2H6, С3Н8, C4H10 — содержание в природном газе метана, этана, пропана и бутана в процентах по объему. Цифровые значения обозначают низшие и высшие теплоты сгорания метана, этана и т. д., пересчитанные на 1 % горючего компонента.

Перевод физических единиц количества теплоты в систему СИ приведен в таблице ниже.

Перевод количества теплоты, выраженной в калориях, на джоули

Калории,калКалории, кал
1          2        34          5        6         78        9
Джоули, Дж
4,28,412,616,720,925,129,333,537,7
1041,946,150,254,458,662,86771,275,479,5
2083,787,992,196,3100,5104,7108,9113117,2121,4
30125,6129,8134138,1142,4146,6150,7154,9159,1163,3
40167,5171,7175,8180184,2188,4192,6196,8201205,9
50209,3213,5217,7221,9226,1230,3234,5238,7242,8247
60251,2255,4259,6263,3268272,1276,3280,5284,7288,9
70293,1297,3301,4305,6308,9314318,2322,4326,6330,8
80334,9339,1343,3347,5351,7355,9360,1364,3368,4372,6
90376,8361385,3389,4393,6397,7401,9406,1410,3414,5
Примечания:

  1. 6055 кал = 6000 кал + 55 кал = 251,2-100 Дж + 230,3 Дж = 25350,3 Дж.
  2. Чтобы перевести величину количества теплоты, выраженную ккал, в Дж, надо приведенную в таблице величину умножить на 1000.

Для удобства сравнения различных видов топлива введено понятие условного топлива, теплоту сгорания которого принимают равной 7000 ккал/кг, или 29288 кДж/кг.

Чтобы привести любое топливо к условному, необходимо значение его низшей теплоты сгорания разделить на эту величину. Величина, показывающая, во сколько раз теплота сгорания данного топлива больше теплоты сгорания условного топлива, называется тепловым эквивалентом.

Для метана тепловой эквивалент

Ккал = QH/7000 = 8558/7000 = 1,22,

где QH — низшая теплота сгорания метана, ккал/м3; 7000 — теплота сгорания условного топлива. 1 м3 метана эквивалентен 1,22 кг условного топлива.

[attention type=green]
Измерение объема и плотности газов. Объем газа измеряют в кубических метрах (м3). В связи с тем, что объем газов значительно изменяется при нагревании, охлаждении и сжатии, для сравнения объемных количеств газа их приводят к нормальным и стандартным условиям.
[/attention]

Нормальными условиями принято считать температуру 0 °С (273,2 К) и давление 101,325 кПа.

На практике за единицу измерения количества газа принимают 1 м3 газа, взятого при давлении 101,325 кПа, температуре 20 °С и нулевой влажности. Эти условия принято считать стандартными.

Для пересчета параметров, характеризующих состояние газа, на нормальные или стандартные условия можно использовать следующие формулы:

  • приведение газа к нормальным условиям
  • приведение газа к стандартным условиям

где V0 — объем газа при нормальных условиях; Vt — объем газа при заданном давлении и температуре t, °С; Рt — давление газа в момент измерения объема газа при температуре 1, °С; Р0 — нормальное давление газа (101,325 кПа); 273,2 — нормальная температура, К; V20 — объем газа при стандартных условиях, то есть при t = 273,2 + 20 = = 293,2 К и давлении Р0.

Масса газа в единице объема называется плотностью. Применительно к газам плотность имеет размерность кг/м3 и определяется обычно при температуре 0 °С и давлении 101,325 кПа.

Чтобы показать, насколько 1 м3 данного газа легче или тяжелее 1 м3 воздуха, определяют относительную плотность. Для этого необходимо плотность газа разделить на плотность воздуха при нормальных условиях.

Источник:

Потребление газа единица измерения — Законники

Например, измерение скорости потока с помощью ультразвука, термоанемометра, детектирования вихрей на теле обтекания, измерения перепада давления на сужающем устройстве, измерения скоростного напора потока газа и т. д.

[1][3]Для корректного применения данного метода необходимо в зоне измерения выравнять скорость потока газа по его сечению и направлению, для чего применяются различные устройства подготовки потока (струевыпрямители, конденсаторы потока, турбулизаторы), как в виде отдельных устройств, так и как составная часть самих приборов.Для снижения погрешности различие скоростей потока газа по сечению (эпюра скоростей), например, из-за торможения слоев газа у стенок, может учитываться прибором при вычислении расхода газа по скорости его потока.Объем прошедшего через сечение прибора газа вычисляется интегрированием расхода по времени.

Впуск и выпуск газа вызывает попеременное перемещение мембран и через комплекс рычагов и редуктор приводит в действие счётный механизм.Счётчики этого типа применяются для максимальных расходов Qмакс от 2,5 до 100 м3/ч.

Важно

Эти счётчики отличаются широким диапазоном измерения до 1:100.

  • широкий диапазон измерения;
  • большой межповерочный интервал (МПИ) — до 10 лет;
  • возможность автономной работы

Недостатки:

  • крупные габариты, особенно для счётчиков на большие расходы;
  • невысокое максимальное давление измеряемого газа — до 0,5 бар;
  • чувствительность к механическому загрязнению измеряемой среды

Основанный на методе перепада давления на сужающем устройстве[2][править | править код] Типы сужающих устройств: диафрагмы, трубы и сопла Вентури, осредняющие трубки Аннубар и Торбар и т.
д.

Kessler-ellis products

Внимание

Прибор, измеряющий расход вещества, называется расходомером, а прибор, измеряющий массу и объем вещества, — счетчиком.

Устройство, воспринимающее измеряемый расход (например, диафрагма, труба Вентури и др.) и преобразующее его в другую величину (перепад давлений), удобную для измерения, называют преобразователем расхода.

Количество вещества измеряют или в единицах массы (т, кг, г), или в единицах объема (м3, см3, л).
Расход измеряют в единицах массы или объема, отнесенных к единицам времени (кг/ч, м3/ч).

Измерение и учет расхода газа

Применяются для учёта потребления газа небольшими котельными, технологическими установками и т.
п.

Это, как правило, более крупные мембранные (камерные, диафрагменные), ротационные, ультразвуковые, струйные счетчики газа.

Промышленные[править | править код] С максимальной пропускной способностью свыше 40 м³/ч.

В основном используются на узлах учёта крупных потребителей — газовых котельных, промышленных и сельхозпредприятий, узлах учёта газораспределительных сетей (ротационные, турбинные, вихревые, ультразвуковые, струйные счетчики газа), на магистральных сетях (сужающие устройства, турбинные, вихревые, ультразвуковые счетчики газа)

В этой статье не хватает ссылок на источники информации.

Вход

К числу единиц английской системы относятся: 1 ounce (02) (унция) = 28,35 г 1 pound (Ib) (фунт) = 0,454 кг71 1 hundred weight (cwt) = 50,8 кг 1 short cwt = 45.4 кг 1 short ton (короткая тонна) = 0,907 т 1longton(длиннаятонна)=1,016т 3. Тройская система (Troy Weight).

К числу единиц этой системы относятся: 1 ounce (унция) = 31,1 г 1 pound (5760 grains) (фунт) = 0,373 кг 1 inch (in) (дюйм) = 25,3995 мм 1 foot (ft) (фут) = 30,479 см 1 yard (yd) (ярд) = 0,9144 м 1 quart (qt) (кварта) = 1,1359 л 1gallon(gal)(галлон)=4,5435л Для измерения количества нефти в мире сложилось два стандарта .
В США, где транспортировка сначала осуществлялась по железной дороге в бочках, а впоследствии – по нефтепроводу, проще всего было измерять нефть по объему.
Для транспортировки нефти использовали 50 -тигаллонные винные бочки (1 галлон в США равен 3,785 л).

Единицы измерения параметров газа

Достоинства:[2][3]

  • высокие (относительно диаметра) максимальные расходы;
  • широкий диапазон измерения, особенно на больших давлениях;
  • отсутствие механических подвижных частей и, как следствие, пониженная чувствительность к загрязнению измеряемой среды

Источник: https://istra-gaz.ru/gazoprovod/v-chem-izmeryaetsya-gaz-po-schetchiku.html

Единицы измерения параметров газа

Единицы измерения параметров газа

Одна тонна нефтяного эквивалента равняется 41,868 ГДж. тонна условного топлива (т. у.

т.) — единица измерения энергии, равная 2,93·1010 Дж; определяется как количество энергии, выделяющееся при сгорании 1 тонны топлива с теплотворной способностью 7000 ккал/кг (соответствует типичной теплотворной способности каменного угл тонна условного топлива — т.у.т.

Единица измерения топлива (часто единица измерения энергии), равная по своей энергетической ценности тонне угля. В России за единицу условного топлива (у. т.

) принимается теплотворная способность 1 кг каменного угля = 29,3 МДж или 7000… … Справочник технического переводчика Т — Таблица капитализации (capitalization table) Такса ( local price) Таксономия [taxonomie] Таможенная декларация (Customs declaration) Таможенная очист … Экономико-математический словарь Топливо условное — Условное топливо единица учета органического топлива, применяемая для сопоставления эффективности различных видов топлива и суммарного их учета.

Конвертер величины .

Тонна условного топлива (т.у.т.) ( ) единица измерения топлива, равная по своей энергетической ценности тонне угля. В России за единицу условного топлива (у.т.) принимается теплотворная способность 1 кг каменного угля = 29,3 МДж или 7000 ккал.

Международное энергетическое агентство (IEA) приняло за единицу нефтяной эквивалент, обычно обозначаемый аббревиатурой TOE (англ. Tonne of oil equivalent).

Конвертер измерения расхорда топлива.

Таблица перевода единиц измерения давления

ОбозначениеединицПадин/см2кгс/м2кгс/см2(ат)бармм вод. ст.мм рт. ст.
1 паскаль(Па)1100,102102*10-610-50,1027,5*10-3
1 дин/см20,1110,2*10-31,02*10-610-610,2*10-3750*10-6
1 кгс/м29,8198,1110-498,1*10-6173,56*10-3
1 кгс/см2 (ат)98,1*10398*10310410,981104735,6
1 бар10510610,2*1031,02110,2*103750
1 мм вод. ст.9,8198,1110-498,1*10-6173,56*10-3
1 мм рт. ст.133,3133313,61,36*10-31,333*10-313,61

Измерение температуры. При нагревании тела расширяются и увеличиваются в объеме. Больше всего расширяются газообразные тела, меньше – твердые. Например, газопровод длиной 100 м при нагревании до 100 °С увеличит свою длину только на 12 см;

Температуру газа измеряют жидкостными термометрами, шкала которых имеет две постоянные точки: таяния льда (0 °С) и кипения воды (100 °С). Наиболее точны и просты в обращении ртутные термометры. Применяют также и шкалу Кельвина, в которой точка 0 соответствует абсолютному нулю, то есть такой степени охлаждения тела, при которой прекращается всякое движение молекул любого вещества.

Пример. Если продукты сгорания газа имеют температуру по Цельсию 200 °С, то по абсолютной шкале Кельвина та же температура равна 200 273,16 = 473,16 К.

Измерение количества теплоты. В качестве основной единицы измерения количества теплоты ранее принималась калория (кал) – это количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 г дистиллированной воды для повышения ее температуры с 19,5 до 20,5 °С при давлении 101,325 кПа.

В теплотехнике применяется укрупненная единица измерения – килокалория (ккал), равная 1000 кал. Килокалория – это количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг дистиллированной воды для повышения ее температуры на 1 °С.

В системе единиц СИ теплота выражается универсальной единицей – джоулем (Дж). Джоуль – это работа, которую совершает сила в 1 Н на пути в 1 м. Можно применить и более крупную и удобную единицу (килоджоуль, кДж), равную 1000 Дж, 1 Дж = 0,239 кал.

Количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 м3 газа, называется удельной теплотой сгорания газового топлива. Теплоту сгорания газа измеряют в ккал/м3 при температуре 20 °С и давлении 760 мм рт. ст. Различают низшую теплоту сгорания QH и высшую QB.

QB = 95СН4  167C2H6  237C3H8  307C4H10

QH = 85,5CH4  152C2H6  218C3H8  284С4Н10 ,

где CH4, C2H6, С3Н8, C4H10 – содержание в природном газе метана, этана, пропана и бутана в процентах по объему. Цифровые значения обозначают низшие и высшие теплоты сгорания метана, этана и т. д., пересчитанные на 1 % горючего компонента.

Перевод физических единиц количества теплоты в систему СИ приведен в таблице ниже.

Калории,калКалории, кал
1          2        34          5        6         78        9
Джоули, Дж
4,28,412,616,720,925,129,333,537,7
1041,946,150,254,458,662,86771,275,479,5
2083,787,992,196,3100,5104,7108,9113117,2121,4
30125,6129,8134138,1142,4146,6150,7154,9159,1163,3
40167,5171,7175,8180184,2188,4192,6196,8201205,9
50209,3213,5217,7221,9226,1230,3234,5238,7242,8247
60251,2255,4259,6263,3268272,1276,3280,5284,7288,9
70293,1297,3301,4305,6308,9314318,2322,4326,6330,8
80334,9339,1343,3347,5351,7355,9360,1364,3368,4372,6
90376,8361385,3389,4393,6397,7401,9406,1410,3414,5
Примечания:

  1. 6055 кал = 6000 кал 55 кал = 251,2-100 Дж 230,3 Дж = 25350,3 Дж.
  2. Чтобы перевести величину количества теплоты, выраженную ккал, в Дж, надо приведенную в таблице величину умножить на 1000.

Для удобства сравнения различных видов топлива введено понятие условного топлива, теплоту сгорания которого принимают равной 7000 ккал/кг, или 29288 кДж/кг.

Чтобы привести любое топливо к условному, необходимо значение его низшей теплоты сгорания разделить на эту величину. Величина, показывающая, во сколько раз теплота сгорания данного топлива больше теплоты сгорания условного топлива, называется тепловым эквивалентом.

Для метана тепловой эквивалент

Ккал = QH/7000 = 8558/7000 = 1,22,

где QH – низшая теплота сгорания метана, ккал/м3; 7000 – теплота сгорания условного топлива. 1 м3 метана эквивалентен 1,22 кг условного топлива.

[attention type=green]
Измерение объема и плотности газов. Объем газа измеряют в кубических метрах (м3). В связи с тем, что объем газов значительно изменяется при нагревании, охлаждении и сжатии, для сравнения объемных количеств газа их приводят к нормальным и стандартным условиям.
[/attention]

Нормальными условиями принято считать температуру 0 °С (273,2 К) и давление 101,325 кПа. На практике за единицу измерения количества газа принимают 1 м3 газа, взятого при давлении 101,325 кПа, температуре 20 °С и нулевой влажности.

  • приведение газа к нормальным условиям
  • приведение газа к стандартным условиям

где V — объем газа при нормальных условиях; Vt – объем газа при заданном давлении и температуре t, °С; Рt — давление газа в момент измерения объема газа при температуре 1, °С; Р – нормальное давление газа (101,325 кПа); 273,2 – нормальная температура, К; V20 – объем газа при стандартных условиях, то есть при t = 273,2 20 = = 293,2 К и давлении Р.

Масса газа в единице объема называется плотностью. Применительно к газам плотность имеет размерность кг/м3 и определяется обычно при температуре 0 °С и давлении 101,325 кПа.

Чтобы показать, насколько 1 м3 данного газа легче или тяжелее 1 м3 воздуха, определяют относительную плотность. Для этого необходимо плотность газа разделить на плотность воздуха при нормальных условиях.

Перевод основных величин используемых в физике, термодиномике и для инженерных рассчетов.

Конвертер величин работает с основными разделами: вес масса, время, длина и др.

Так и конвертирует специфические величины, используемые в теплоэнергетике: удельная теплоемкость, теплопроводность и др.

Масса — мера инертных свойств тела. Если произвольная сила в инерциальной системе отсчёта одинаково ускоряет разные тела, этим телам приписывают одинаковую инертную массу.

Время в классической физике — непрерывная величина, априорная характеристика мира.

Давление — это физическая величина, равная отношению модуля силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади это поверхности.

Единица давления — паскаль (Па), равный давлению, производимому силой в 1 ньютон на площадь в 1 квадратный метр.

Все жидкости и газы передают производимое на них давление по всем направлениям (закон Паскаля). Все тела, находящиеся на земной поверхности, испытывают со всех сторон одинаковое давление земной атмосферы — атмосферное давление.

Конвертер измерения давления.

Нередко возникает необходимость определить количество жидкости или газа, которое проходит через определенную площадь.

Такие вычисления используют, к примеру, при определении количества кислорода, который проходит через маску, или, вычисляя количество жидкости, которая проходит через канализационную систему. Скорость, с которой жидкость течет через это пространство, можно измерять с помощью различных величин, например массы, скорости, или объема.

ст. (0 °C) 1 Па (Н/м 2 ) = 0.0101974 Сантиметров во. ст. (4 °C) 1 Па (Н/м 2 ) = 10 Дин/квадратный сантиметр 1 Па (Н/м 2 ) = 0.0003346 Футов водяного столба / Foot of water (4 °C) 1 Па (Н/м 2 ) = 10 -9 Гигапаскалей 1 Па (Н/м 2 ) = 0.

ст. / Inch of mercury (15.56 °C) 1 Па (Н/м 2 ) = 0.0040186 Дюмов в.ст. / Inch of water (15.56 °C) 1 Па (Н/м 2 ) = 0.0040147 Дюмов в.ст. / Inch of water (4 °C) 1 Па (Н/м 2 ) = 0.

Объяснение терминов и единиц измерения

Обратите внимание, что результаты кампании подсчитаны несколькими способами.

Мы объясним использованные термины, технологии подсчёта результатов, единицы измерения и что могут сказать полученные данные об изменении климата под влиянием транспортных выбросов. Этот счётчик показывает, насколько интенсивно выбрасывает CO 2 транспорт, используемый участниками проектов.

Стоит учесть, что если большую часть пути участник проехал на машине, интенсивность выбросов будет значительно выше, чем она могла бы быть, если бы это расстояние участник преодолел пешком, или на велосипеде.

Чтобы найти значение данной величины, необходимо сложить приблизительные значения выбросов, выработанных всеми участниками по дороге в школу, затем разделить полученное число на общее количество пройденных всеми участниками километров, и результат разделить на число участников.

Здесь вы можете увидеть, сколько углекислого газа выбрасывается в атмосферу за один день по дороге в школу всеми участниками, которые внесли свои результаты в базу данных. Этот счётчик показывает, сколько углекислого газа производит средний участник кампании, используя транспорт по дороге в школу и обратно в течение года.

Источник: https://impotencemeds.info/edinitsa-izmereniya-gaza/

Параметры состояния. законы идеального газа

Важным термодинамическим состоянием системы является состояние равновесия. Это состояние обладает свойством не изменяться до тех пор, пока внешние условия остаются неизменными.

Например, газ, заключенный в сосуд постоянного объема, находится в равновесии, когда его давление и температура повсюду постоянны, температура равна температуре окружающей среды, а внешние силы уравновешены силами внутреннего давления.

Различные состояния равновесия отличаются числовыми значениями физических величин, называемых параметрами состояния, или термодинамическими параметрами.

Каждому состоянию соответствуют определенные значения абсолютного давления, температуры и удельного объема, не зависящие от количества вещества и поэтому называемые интенсивными параметрами. Зависящие от количества вещества свойства, такие как объем, называют экстенсивными.

Абсолютное давление р — сила, действующая на единицу площади по нормали к поверхности оболочки, в которой находится газ. Давление газа распределено равномерно по поверхности оболочки.

Единица измерения давления в системе СИ 1 Н/м 2 называется паскаль (Па). Для больших давлений используется единица измерения давления 1 бар = 10 5 Па, или 1 МПа = 10 6 Па.

В технике также используются следующие единицы измерения давления:

  • • 1 кгс /см 2 = 1 атм (техническая атмосфера);
  • • 1 мм рт. ст. (миллиметр ртутного столба);
  • • 1 мм вод. ст. (миллиметр водяного столба).

Соотношения между единицами измерения давления:

1 бар = 10 5 Па = 0,1 МПа = 1,02 кгс/см 2 = 750 мм рт. ст. =

= 1,02 • 10 4 мм вод. ст.

Давление газов выше атмосферного измеряется манометрами, ниже атмосферного — вакуумметрами. Эти приборы показывают разность между абсолютным давлением и атмосферным (барометрическим).

Таким образом, манометры показывают избыточное (манометрическое) давление рм =рВ, а вакуумметры — разряжение (вакуум) рраз = В-p, гдер — абсолютное давление, В — барометрическое давление.

Удельный объем v — объем единицы массы вещества. В системе СИ единица измерения удельного объема — м 3 /кх, эта же единица в основном используется в технике.

Читать еще:  Срок подачи претензии на некачественное зеркало

Величина, обратная удельному объему, — плотность, р = 1/v, кг/м 3 .

Температура — некоторая статистическая величина, пропорциональная средней кинетической энергии движения молекул и атомов, называемого тепловым. Характеризует уровень нагретости тела.

Для измерения температуры применяются различные приборы (термометры), принцип действия которых основан на законах изменения определенных свойств вещества при изменении температуры, например объема, электрического сопротивления и т.д.

Для количественной характеристики температуры используются различные температурные шкалы. В науке и технике в основном применяются две шкалы: шкала Цельсия, точнее — близкая к ней международная стоградусная шкала, и термодинамическая шкала температуры — шкала Кельвина.

При построении шкалы Цельсия за ноль градусов принято состояние точки плавления льда, за сто градусов — состояние точки кипения воды при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст. =0,1013 МПа). Единица измерения температуры по шкале Цельсия — 1 °С (один градус Цельсия).

Единица измерения температуры по термодинамической шкале — 1 К (один Кельвин). При определении величины 1 К используется то же правило, что и при определении величины 1 °С, т.е. разность между значениями температуры в точках кипения воды и плавления льда делится на сто, поэтому 1 К = 1 °С.

По шкале Кельвина ноль соответствует предельному состоянию, при котором отсутствует тепловое движение молекул и атомов и давление равно нулю.

Точка плавления льда при нормальном атмосферном давлении соответствует температуре по шкале Кельвина 273,15 К. Значение температуры по шкале Кельвина называют абсолютной температурой и обозначают Т.

Соотношение между температурой по шкале Цельсия t и абсолютной температурой имеет вид

Параметры состояния не могут устанавливаться произвольным образом, между ними существует зависимость, называемая уравнением состояния:

Из уравнения (1.1) следует, например, что для однородного газа произвольно заданным двум параметрам состояния соответствует единственное значение третьего параметра. Вид функции (1.1) зависит от состава и состояния вещества в системе.

В технической термодинамике для упрощения получения основных термодинамических соотношений в качестве рабочего тела принят идеальный газ.

Молекулы такого газа представляют собой материальные точки с пренебрежимо малыми размерами; взаимодействие молекул ограничено упругими соударениями; силы взаимного притяжения и отталкивания исчезающе малы. Для идеального газа получены важные закономерности. Еще в XVII в.

Робертом Бойлем и Эдмом Мариоттом установлено, что при постоянной температуре произведение давления газа на его объем остается постоянным:

Уравнение (1.2) получило название закона Бойля — Мариотта.

В 1802 г. Жозеф Луи Гей-Люссак установил зависимость между температурой и объемом газа при постоянном давлении:

которая получила название закона Гей-Люссака.

Соотношения (1.2) и (1.3) получены из опытов с реальными газами при условиях, близких к атмосферным. Впоследствии более точными измерениями было установлено, что эти зависимости не выполняются абсолютно строго.

В 1811 г. Амедео Авогадро выдвинул положение, что в равных объемах любых идеальных газов при одинаковых температурах и одинаковых давлениях заключено равное число молекул. Это положение называется законом Авогадро.

Из закона Авогадро следует, что при одинаковых давлениях и температурах объемы молей всех идеальных газов равны. Так, объем одного моля идеального газа при нормальных физических условиях (р = 760 мм рт. ст.

= 1,013 • 10 5 Па; t= 0 °С) равен 22,4 м 3 /кмоль.

В 1834 г. Бенуа Поль Эмиль Клапейрон получил уравнение состояния идеального газа в виде

Читать еще:  Заявление к больничному листу бланк

где коэффициент пропорциональности В зависит от рода газа и его массы.

В 1874 г. Д.И. Менделеев, используя закон Авогадро, вывел уравнение состояния для одного моля идеального газа:

где Vц — объем одного моля; R — универсальная газовая постоянная.

Подстановкой в уравнение (1.5) значений параметров газа при нормальных физических условиях в системе СИ = 273,15 К;

= 22,4 м 3 /кмоль; р = 1,013 • 10 5 Па) определяется величина R = 8314 ДжДкмоль К). Соотношение (1.5) носит название уравнение Клапейрона — Менделеева.

Оно обобщает законы Бойля — Мариотта, Гей-Люссака и Авогадро. Используются также и другие формы записи уравнения (1.5). Так, разделив выражение (1.

5) на молекулярную массу р, имея в виду, что Г/р = г, получаем для 1 кг газа

или

где R = 8314/р, Дж/(кг-К) — газовая постоянная, зависящая только от молекулярной массы газа.

Для некоторого количества газа массой G из уравнения (1.6) следует:

для одного моля газа ю

Уравнения состояния реальных газов рассмотрены в гл. 5.

Переход системы из одного состояния равновесия в другое в результате теплового и механического взаимодействия с окружающей средой называют термодинамическим процессом. Если рабочее тело, переходя из одного равновесного состояния в другое, последовательно проходит промежуточные равновесные состояния, то такой процесс называется равновесным.

Равновесный процесс можно осуществить, если изменять внешние условия так медленно, чтобы система успевала постепенно приходить в равновесное состояние в соответствии с изменившимися условиями. Таким образом, равновесный процесс протекает в результате элементарно малых нарушений равновесия, а время его протекания стремится к бесконечности. Многие реальные процессы близки к равновесным.

Их называют квазиравновесными.

Процессы могут происходить при постоянстве одного из параметров состояния. Процесс при р = const называется изобарным; при v = const — изохорным при Т = const — изотермическим.

Так как для газа состояние равновесия полностью определяется двумя независимыми параметрами, то для наглядности анализа можно использовать графическое изображение процессов в координатах , v), , Г) и (Г, у). Наибольшее применение имеет система координату, у.

Например, переход из состояния 1 (рх; Vj) в состояние 2 (р2– у2) представляется на графике (рис. 1.

1) кривой, являющейся геометрическим местом точек, соответствующих промежуточным состояниям, через которые последовательно проходит рабочее тело при переходе из состояния 1 в состояние 2.

Рис. 1.1.Термодинамический процесс

Рекомендуемые сообщения

Источник: https://Inspectrum.su/grazhdanskoe-pravo/edinitsy-izmereniya-parametrov-gaza.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.