1.2.1. Давление

     Сила, с которой на квадратный сантиметр площади действует столб воздуха. Поднимающийся от уровня моря и доходящий до верхнего края атмосферы, составляет примерно 10,13 Н. Поэтому абсолютное атмосферное давление на уровне моря приблизительно равно 10,13х104Н на квадратный метр и называется 1 Па (паскаль) Паскаль — единица измерения давления в системе СИ. Расчет основных величин показывает, что 1 бар = 1х105 Па. Чем выше вы находитесь над уровнем моря, тем ниже атмосферное давление, и наоборот.

1.4.png

Большинство манометров регистрируют разность между давлением в сосуде и местным атмосферным давлением. Поэтому, чтобы определить абсолютное давление, нужно прибавить значение местного атмосферного давления.








1.2.2. Температура

      Температуру газа, в отличие от давления, четко определить значительно труднее. Температура — показатель величины кинетической энергии молекул. Они движутся тем быстрее, чем выше температура, и всякое движение прекращается при абсолютном нуле. На этом основана шкала Кельвина. В остальных отношениях она градуирована точно так же, как и шкала Цельсия. Соотношения между температурами:

1.5.png

 

 

 

1.5.1.png

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

1.2.3. Теплоемкость

      Удельная теплоемкость вещества представляет собой количество теплоты, необходимой для повышения температуры 1 кг этого вещества на 1К. Соответственно, размерность теплоемкости будет Дж/ (кг х К). Следовательно, размерность мольной теплоемкости будет Дж/ (моль х К). Обычно используются следующие обозначения:

1.5.2.png

 

 

 

 

 

   

      Теплоемкость при постоянном давлении всегда больше, чем теплоемкость при постоянном объеме. Теплоемкость вещества не является постоянной величиной и обычно возрастает с повышением температуры.

      Для практического применения чаще всего может использоваться среднее значение. Для жидкостей и твердых веществ это ср ~ cv ~ c. Тогда можность, потребляемая на нагрев массового расходы с t1 до t2 составит:

1.5.3.png

 

 

 

 

   

      Объяснением того, почему ср превышает сv, является работа по расширению, которую газ должен выполнить при постоянном давлении.Отношение  ср к  сv, называемое k, является функцией от количества атомов в молекуле:

1.5.4.png

 

 

     

1.2.4. Работа

       Механическую работу можно определить как произведение силы на растояние, на протяжении которого на тело действует сила.

      Точно так же и для теплоты: работа представляет собой энергию, которая передается от одного тела к другому. Разница заключается в том, что вместо силы действует температура.

      Примером может послужить сжатие газа в цилиндре за счет перемещения поршня. Сжатие происходит под действием силы, движущей поршень. В то же время энергия передается от поршня к находящемуся в цилиндре газу. Эта энергия преобразуется в работу в термодинамическом смысле. Сумма подводимой и передаваемой энергии всегда постоянна. Работа может дать разные результаты, например, изменение потенциальной энергии, кинетической энергии или тепловой энергии.

     Механическая работа, связанная с изменениями объема газа или газовой смеси, является одним из важнейших процессов в термодинамике. Единицей работы в системе СИ является джоуль. 1 Дж = 1 Нхм = 1 Втхс.


1.2.5. Мощность

     Мощность представляет собой работу, выполняемую за еденицу времени. Единицей мощности в системе СИ является ватт. 1Вт = 1Дж/с.

     Наример,мощность,подводимая к приводному валу компрессора расходуется на теплоту, излучаемую системой и теплоту, затрачиваемую на увеличение потенциальной энергии газа.

 

1.2.6. Объемный расход

     Единицей измерения объемного расхода служит м3/с. Однако, когда говорят об объемном расходе, часто используют литры в секунду (л/с), как, например, в случае с компрессорами. Этот объемный расход называется производительностью компрессора и выражается либо в виде нормальных литров в секунду (Nл/с), либо в виде расхода газа со свободным выпуском (л/с).

     При использовании единицы измерения «нормальный литр в секунду» (Nл/с) расход воздуха пересчитывается и приводится к «нормальному состоянию»,т.е. 1,013 бар и 00С.Эта единица используется преимущественно в том случае,когда вы хотите определить массовый расход.

     Если вы имеете дело с расходом воздуха со свободным выпуском, то такой расход пересчитывается для стандартных условий впуска ( давление впуска и температура впуска). Соответственно, вы определяете, сколько литров воздуха перекачивается, если бы он мог снова расширится до состояния внешней среды.

     Соотношение между двумя объемными расходами ( обратите внимание, что в приведенной ниже формуле не учитывается влажность):

1.5.5.png