ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплосодержание из "Техно-химические расчёты Издание 2" В практике тепловых расчетов технологических процессов довольно широкое распространение получил метод расчета при помощи определения теплосодержания данного тела. [c.134] Таким образом, если системе сообщается тепло при постоянном давлении, то количество его Q численно равно увеличению теплосодержания системы. [c.135] При расчете полного количества тепла, необходимого для нагревания 1 моля (или соответственно 1 кг) твердого вещества до перехода его в газообразное состояние при температуре Т, теплосодержание / его определяют, исходя из следующего. [c.135] Следует, кроме того, отметить, что в литературе по расчетам тепловых процессов нередко теплосодержание заменяется термином физическое тепло того или иного продукта (кокса, смолы, газов и т. д.) в отличие от. химического тепла этого продукта, т. с. теплоты его сгорания. [c.135] Ср —средняя молекулярная теплоемкость системы при постоянном давлении в температурном интервале — Т . [c.136] В приведенном выше расчете теплосодержания твердого тела от О до 7°К нами принято нулевое состояние 1 моля его при Довольно часто за нулевое состояние принимается также О С. [c.136] Если при подсчетах общего количества тепла за единицу массы тела принят 1 кг-мол, то теплосодержание выразится в ккал кг-мол (кал г-мол)] если же принят 1 кг, то единицей измерения теплосодержания является ккал/кг (кал/г). [c.136] Ср—то же для температуры 3°С и давления 10 ата. [c.137] Из изложенного выше ясно, что если известно теплосодержание вещества при данных условиях, то совершенно отпадает необходимость вычислять теплоемкость его для тех же условий. Этим расчет значительно упрощается. [c.137] Значения теплосодержаний берут или из таблиц, или же, чаще всего, из диаграмм, которые строятся на основании опытных данных или подсчетов и носят название энтропийных (Г—S) или тепловых (/— Т) диаграмм. Такие диаграммы имеются для всех наиболее часто встречающихся газов (Hg, Ng, Og, воздуха, СН4, Og, gH , NHg, SO2 и др.). Энтропийные (Г—S) диаграммы построены таким образом, что на одной их оси (обычно ординат) отложены значения температуры газа, а на другой оси (обычно абсцисс) — значения его энтропии S. На самой же диаграмме нанесены линии давлений Р и их пересекают линии теплосодержаний I. На многих диаграммах, кроме того, нанесены также линии удельного объема, удельного веса и др. Для нахождения значений I (или I) ни шкалы 5 (т. е. вертикальных линий), ни линий удельного объема и т. п. не требуется. Здесь следует искать только две линии линию температуры и линию давления. Затем, найдя для заданных условий (Р и t) точку их пересечения, смотрят, какую величину имеет теплосодержание / (или i), определяемое по линии, проходящей через эту точку пересечения линий Р и t. Эта величина / будет означать теплосодержание газа при данных условиях Pvit). Кроме Т—5-диаграмм, существуют/—Г-, а также /—Р-диаграммы, где на одной оси отложены теплосодержания (/), на другой—температуры (Г) или давления (Р) есть диаграммы, построенные специально только для высоких или только для низких температур. Но при нахождении значений / (или г) всеми диаграммами пользуются так же, как Г — 5-диаграммой прежде всего необходимо находить линии заданных условий состояния газа (Р и /), а затем уже найти, какая линия I (или /) проходит через их точку пересечения. [c.137] Следует отметить, что почти все таблицы теплосодержаний построены таким образом, что в них нулевым состоянием является 0°С и Р —I ата, при которых величина / (или /) принимается равной нулю, а все остальные значения I при температуре Т (или t) в соответствии с тепловыми закономерностями данного тела даются по отношению к этому нулевому состоянию его. [c.138] В большинстве случаев температурная зависимость теплоемкости веществ приводится в таблицах только для Р = 1 ата, в то время как довольно часто расчет приходится вести для состояния газа при более высоких давлениях. В этом случае использование табличных данных (при Р = 1 ата) теплоемкости и теплосодержания газов дает значительную ошибку в расчетах, и эта ошибка тем больше, чем выше давление газа. Эта ошибка исключается, если применять при расчетах тепловые диаграммы, так как значения температурной зависимости тепловых величин в них даются почти для любых давлений, имеющих место в конкретных процессах производства. Поэтому, а также из-за простоты применения I—Т- и Т — 5-диаграмм, они получили очень широкое распространение в практике технологических расчетов. [c.138] Ну 2 % — соответствующие теплосодержания газов, найденные по энтропийной диаграмме этого газа (на 1 кг/мол) . [c.138] В процессе одного и того же теплового расчета для одного и того же вещества одновременно пользоваться и теплоемкостями и теплосодержаниями не следует, так как это будет вызывать большую ошибку в расчете ввиду неполного соответствия тепловых данных. Так, например, если в каком-либо расчете теплоты для кислорода и азота вычисляют по Т —5-диаграмме, а теплоты для других газов—по теплоемкостям, то необходимо этим путем проводить расчет до конца. [c.138] Энтропия 5, ккал/1 г Рис. 20, Энтропийная диаграмма для водорода при различных давлениях. [c.139] Пример 3. Углекислый газ, находящийся под давлением 80 ата и имеющий температуру 60° С, требуется охладить до — 30° С при помощи дросселирования, т. е. адиабатического снижения давления углекислого газа без совершения внешней работы. До какой величины должно быть снижено давление углекислого газа, для того чтобы он принял температуру — 30°С. [c.142] Решение. По Т — 5-диаграмме (диаграмма 15) находим теплосодержание Og при 80 ата и 60° С i = 60,8 ккал кг (точка Ь). Линия того же теплосодержания (60,8 ккал ) пересекает линию температур —30° С в точке с, соответствующей давлению 10 ата. Таким образом, если СО будет расширяться адиабатически без отдачи внешней работы (например, выпуск из баллона) и даЮ1ение будет изменяться от 80 ата (i==60° С) до 10 ата, то СОд примет температуру почти —30° С (точнее —29° С). [c.142] Вернуться к основной статье