ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные термодинамические понятия из "Очистка и переработка природных газов" Термодинамика — это фундамент для расчета всех процессов переработки природных газов, так как она позволяет количественно охарактеризовать систему с помощью измеримых переменных. Это достигается несколькими способами. Наиболее удобным является макроскопический метод, рассматривающий только грубые характеристики исследуемой системы в противоположность микроскопическому методу, в котором процессы рассматриваются на молекулярном уровне. [c.15] Фундаментальными величинами термодинамики являются длина Ь, время т, масса т, сила Р и температура Т. Каждая из этих величин описывается в произвольных масштабах измерения, приспособленных для установления их относительного значения. Таким образом, все понятия, выраженные в виде этих переменных, также являются относительными. Остановимся на основных понятиях термодинамики. [c.15] Следовательно, они не являются истинно независимыми переменными. [c.15] Если ускорение создается за счет силы тян ести, то вместо а в уравнение (1) подставляют переменную g, которая зависит от положения массы в гравитационном поле. [c.15] Система—энергия—масса. Наиболее вероятной системой является часть завода или отдельный аппарат, по ею может быть и газоперерабатывающий завод в целом. Для изучения очень ваясно правильно определить границы системы. Окружением системы считается все то, что находится за ее пределами. Практически оно имеет очень большое значение для системы. [c.15] Масса (энергия) считается поступившей или покинувшей систему за определенный период времени, если она пересекла произвольно определенные границы системы. [c.16] Общая энергия системы определяется как сумма потенциальной П, кинетической К и внутренней и энергий. В связи с этим внутренняя энергия системы определяется как разность между общей энергией системы и суммой потенциальной и кинетической энергий. [c.16] Хотя Н имеет чисто практическое значение при изучении многих процессов, однако теоретически оно не более чем символ, выражающий сумму I] рУ. [c.16] Энергию, пересекающую границы системы, принято подразделять на две категории энергию, связанную с массой, которая также пересекает границы, и энергию, не связанную с массой. Под последней категорией подразумевается работа и теплота. [c.16] Теплота Q определяется как вся энергия, пересекающая границы системы за определенный период времени, которая не связана с массой, а является лишь результатом температурной разницы между системой и окружающей средой. Тепло, приобретаемое системой, считается положительным (-f), теряемое — отрицательным (—). [c.16] Работа определяется как вся энергия, пересекающая границы системы за определенный период времени, которая не связана с превращением массы и не является результатом температурной разницы между системой и окружающей средой. Общая энергия, связанная с массой, поступающей или покидающей систему, равна Н П + К. [c.16] Система обозначений в уравнении (4) основана на произвольных определениях положительной и отрицательной работы и тепла, описанных выше. Вели-, чина положительна, если в результате атомных превращений энергия теряется, т. е. создается масса. [c.17] Процесс неизменного состояния определяется как процесс, в котором не происходит изменений массы или энергии системы за отрезок времени А—В. Поэтому левые части уравнений (2) и (4) равны нулю при условии неизменного состояния. Большинство систем, рассматриваемых в данной книге, относится именно к этой категории. [c.17] Для установок, расположенных на высоте нескольких тысяч метров над уровнем моря, g численно очень близки и могут быть опущены. [c.17] Кинетическая энергия — это энергия, которой владеет система благодаря движению. Если скорость перемещения системы незлачи-тельна по сравнению со скоростью света, то масса системы практически не зависит от скорости и ее можно считать постоянной. [c.17] Величина К также содержится в обеих частях уравнения (4). [c.17] Разность АГд—/Гц равна нулю, если система стационарна в начальный А и конечный В периоды времени. Разность К]—представляет собой изменение кинетической энергии, определяемое массой и скоростью всех потоков, поступающих или покидающих систему, без атомных превращений в ней. Макроскопическая скорость любого потока определяется делением его объемной скорости на площадь поперечного сечения канала потока или трубопровода. При определении работы (тепла) насосов, компрессоров, газодувок и другого оборудования изменение кинетической энергии зачастую не учитывается. [c.18] Работа — более общий термин, чем то, что под ним подразумевается. Если работа является результатом движения силы на расстояние, то речь идет о механической работе, т. е. о специфической форме более общего определения. Механическая работа появляется в результате перемещения одной или более границ системы за отрезок времени А—В. [c.18] Теплота — это энергия, которая пересекает границы системы, хотя, строго говоря, применение термина теплота для описания энергетического уровня системы технически неправильно. Как известно, система обладает внутренней энергией, которая зачастую является функцией передаваемого тепла. [c.18] Второй закон термодинамики был развит для описания относительной эффективности процессов и оценки возможности их осуществления. Это достигается при применении понятия энтропия ( ). [c.18] Вернуться к основной статье