ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплоемкость, теплопроводность, термическое расширение, теплота парообразования из "Современные и перспективные углеводородные реактивные и дизельные топлива" Существенными теплофизическими характеристиками углеводородов и топлив являются теплоемкость, теплопроводность, термическое расщирение и теплота парообразования. Без знания этих величии проведение расчетов, необходимых для правильной эксплуатации топлив и проектирования двигателей, не представляется возможным. [c.90] Под теплоемкостью понимают количество тепла, необходимое для увеличения температуры массы вещества на один градус при данных температуре и давлении. Иными словами, теплоемкость отвечает отношению количества тепла, сообщаемого системе в каком-либо процессе, к соответствующему изменению температуры. Различают истинную теплоемкость, характерную для данной температуры, и среднюю —для определенного интервала температур. Теплоемкость относят к единице массы вещества (удельная)—кал/(г град), или ккал/ кг град), к единице объема при нормальных условиях — ккал град), к 1 молю (ки-лограммолю) —ккал/(кмоль - град). [c.90] Для жидкостей чаще всего используют значение средней удельной теплоемкости при постоянном объеме (с ) или давлении вещества (Ср) для газов используют молярную теплоемкость при постоянном объеме (с ) или давлении (Ср). [c.90] Допустим, при 0°С к 1 /сг гексана со средней удельной теплоемкостью при постоянном объеме Св = 0,3596 ккал кг-град) подведено извне Р=10 ккал тепла. При этом гексан дополнительно нагреется (без учета потерь тепла, в том числе на частичное испарение) на А =28°С. В таких же условиях бензол со средней удельной теплоемкостью при постоянном объеме Св = 0,1998 ккал кг град) нагреется на А =50°С. Таким образом, в одинаковых условиях теплоподвода бензол подвергнется воздействию несравненно большей температуры, чем гексан. [c.91] Теплоемкость углеводородов весьма существенно определяет термическую стабильность топлив при их нагреве. [c.91] В табл. 23 приведены удельные теплоемкости жидких углеводородов различного химического строения [3—5]. [c.93] С увеличением молекулярного веса теплоемкость жидких углеводородов в пределах одного гомологического ряда незначительно падает. Так, при переходе от нонана к гексадекану в пределах от О до 50 С теплоемкость снижается на 1,5%. Теплоемкость углеводородов с повышением температуры возрастает. Например, теплоемкость гексадекана при изменении температуры с 38 до 150 0 увеличивается на, 18%. В целом в указанном температурном пределе теплоемкость жидких углеводородов различного строения будет увеличиваться на 15—30%. При одинаковой. температуре и нормальном давлении максимальную теплоемкость будут иметь алканы и изоалканы. Так, при 80—90 С теплоемкость додекана на 21% больше, чем у дициклогексил а, и на 32% больше, чем у дифенила, содержащих то же число углеродных атомов (см. табл. 23). Таким образом, в сравнимых условиях среди жидких углеводородов наибольшей теплоемкостью характеризуются алканы, наименьшей — ароматические углеводороды. Цикланы занимают промежуточное положение (табл. 24). Углеводороды цикланового и смешанного алкано-цикланового строения наиболее полно отвечают многочисленным эксплуатационным требованиям. Вязкость, плотность и теплоемкость при различных температурах жидких углеводородов такого строения приведены в Приложении 4 [6]. [c.93] Как видно из данных табл. 25, при нагреве реактивных топлив от 20 до 270 °С их теплоемкость возрастает примерно на 60%. Следовательно, при одинаковом подводе тепла в области более высоких температур топливо будет нагреваться с меньшей интенсивностью, чем в области низких температур. [c.94] Если с повышением температуры удельная теплоемкость жидких топлив возрастает, то с повышением давления она незначительно падает. Так, при 20 °С под давлением 100 ат теплоемкость топлива Т-1 снижается всего лишь на 5% по сравнению с теплоемкостью под давлением 1 ат (табл. 26). [c.94] С увеличением плотности теплоемкость углеводородных топлив уменьшается. В зависимости от химического состава товарных углеводородных топлив наибольшее различие между их теплоемкостями может достигать 15%. [c.95] Теплоемкость паров углеводородов возрастает с молекулярным весом углеводородов, а также с увеличением температуры и мало различается для углеводородов различного строения с одинаковым числом углеродных атомов в молекуле. [c.95] Теплопроводность характеризует процесс распространения тепла в неподвижном веществе за счет теплопередачи, но не за счет конвекции и лучистого теплообмена. Тепло передается в результате движения молекул. Поэтому для газов такой путь передачи энергии определяется их теплоемкостью и вязкостью. Передача энергии от слоя к слою в жидкостях происходит со звуковой скоростью пропорционально их плотности и теплоемкости. [c.96] коэффициент теплопроводности выражает количество тепла, проходящего за единицу времени через единицу поверхности при надении температуры на один градус на единицу длины. Коэффициент теплопроводности для современных топлив является одной из важных теплофизических величин. [c.96] Теплопроводность газов, паров и их смесей не является линейной функцией состава смеси, подчиняющейся законам аддитивности. Теплопроводность газовых смесей может отличаться от теплопроводности ее составляющих. Для паров углевадородов коэффициент теплопроводности уменьшается с увеличением молекулярного веса, возрастает с повышением температуры и мало изменяется с изменением давления, увеличиваясь приблизительно на 1% на каждую атмосферу в пределах от 1 мм рт. ст. до 10 ат. [c.97] Рассчитанные данные отклоняются от экспериментальных в среднем на 5—15%. [c.97] На основании этой зависимости составлена номограмма (рис. 25) 16]. [c.98] При а = 0,0011 формула для температурного предела от О до 200°С позволяет подсчитать величину Я с точностью до 10%. [c.99] Исследовалась теплопроводность в пределах температур от 15 до 325 °С и давлениях от 1 до 200 ат авиационного керосина (плотность р/1 , пределы кипения 164—253 °С) состава, соответствующего английской спецификации D. Eng. R. D. 2495 [17] (рис. 26). [c.99] Данные об изменении коэффициента теплопроводности с температурой для товарного бензина Б-70 (ГОСТ 1012—54) и товарных керосинов Т-1 (ГОСТ 10227—62) и Т-5 (ГОСТ 9145—59) приведены в табл. [c.99] На рис. 27 показано изменение с повышением температуры коэффициента теплопроводности нефти и продуктов ее переработки, определенного с точностью 2% [19]. С увеличением плотности и молекулярного веса углеводородов коэффициент теплопроводности возрастает, тем больше чем выше температура. . . [c.99] Вернуться к основной статье