Файл: 1 тарау. Бірлік жйесі.docx

Скачать файл (0,04Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 28.03.2024

Просмотров: 4

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

1 тарау. Бірлік жүйесі

1963 жылдың 1 қаңтарынан бастап Халықаралық бірліктер жүйесі (SI) енгізілді, онда негізгі бірліктер ретінде:

ұзындық бірлігі – метр (м);

масса бірлігі – килограмм (кг);

температура бірлігі - Кельвин дәрежесі (к);

уақыт бірлігі – секунд (с).

1-кестеде ең көп қолданылатын бірліктер және олардың мөлшері бар.

Кесте 1.

Ең көп таралған шамалардың өлшем бірліктері

Шамалардың атауы	Әріптік белгілер	Қысқартылған белгілер	Бірліктердің мөлшері
Үдеу	a, g	м/с²	(1 м/с):(1 с)
Күш	P	Н	(1 кг):(1 м/с²)
Тығыздық	ρ	кг/м³	(1 кг):(1 м³)
Меншікті көлем	v	м³/кг	(1 м³):(1 кг)
Қысым	p	Н/м²	(1 Н):(1 м²)
Жұмыс, жылу, энергия	I,L,q, Q	Дж	(1 Н):(1 м)
Қуат	N	Вт	(1 Дж):(1 с)

Практикада физикалық шамалардың бірліктері пайдаланылады: қуат - киловатт (1 кВт = 1000 Вт), жұмыс, жылу, энергия - килоджоуль (1 кДж = 1000 Дж), күш

1 Н (1 Ньютон) Ньютонның екінші заңы бойынша 1 кг денемен 1 м/с2 үдеумен байланысатын күш ретінде анықталады.

Тәжірибеде қолданылатын жүйелік емес бірліктер:

қысым:

1 бар = 100 000 Н/м² = 750 мм сын. бағ. = 1,02 кгс/см² = 1,02 атм;

1 атм (физикалық атмосфера) = 760 мм сын. бағ. = 101 325 Н/м² = 1,0332 кг/см² = 10 332 кг/м² = 10 332 мм су бағ.;

1 ат (техникалық

атмосфера) = 735,6 мм сын. бағ. = 98 100 Н/м² = 1 кг/см² = 10 000 кг/м² = 10 000 мм су бағ.;

1 ккал = 4,1868 кДж;

жұмыс:

1 кгс·м = 9,81 Дж.

Жылу есептеулерінде киломоль (кмоль) заттар кеңінен қолданылады, яғни μ кг заттар, мұндағы μ – молекулалық салмақ.

Барлық термодинамикалық теңдеулерде абсолютті қысым қолданылады:

және абсолюттық температура, °K

мұндағы

, , -манометрмен, барометрмен, вакуумметрмен өлшенген қысымдар,

-температура,

.

Газ күйінің теңдеуі

Идеал газдың күй теңдеуі келесі теңдеумен ұсынылуы мүмкін:

1 кг газ үшін

(1)

М кг газ үшін

(2)

киломоль газ үшін

(3)

Мұндағы

– газ қысымы Н/м2;

–газ көлемі м3;

–газ массасы кг;

– газдың меншікті көлемі м3 / кг;

– 1 кмоль газдағы қысым м3/кмоль;

– 1 кг газ үшін газ тұрақтысы Дж/(кг·град);

– 1 кмоль газдағы әмбебап газ тұрақтысы Дж/(кмоль·град), 8314,3 Дж/(кмоль·град)тең.

Газ тұрақтысының мәндерін теңдеуден есептеуге болады

Дж/(кмоль·град) (4)

мұндағы

– газдың молекулалық салмағы;

Есептеуде тығыздық пен меншікті көлемді анықтау үшін теңдеулер жиі қолданылады:

мұндағы "0" индексі бар шама қалыпты физикалық күйдегі газдардың параметрлері болып табылады (қалыпты физикалық деп 760 мм сын.бағ. қысым кезінде газдардың күйі қабылданады және температура 0 °C = 273 °K).

Осы жағдайларда тығыздық пен меншікті көлемді келесі тәуелділіктермен анықтауға болады:

м³/кг, (5)

м³/кг. (6)
Есептер

Қазандықтағы абсолютті бу қысымын анықтаңыз, егер манометр ρ = 1,3 барды көрсетсе, ал сынап барометріндегі атмосфералық қысым В= 680 мм болса, температура t = 25 °C.

Шешуі

Барометрдің көрсеткіштері сынап температурасында t = 25 °C. Бұл көрсеткіш 0 °C-қа жетуі керек.

Егер біз басқа теңдеуді қолдансақ, бізде бірдей нәтиже болады:

Қазандықтағы абсолютті бу қысымы

Сынап барометріндегі ауа қысымы 0 °C температурада 770 мм құрайды. Бұл қысымды бар және Н/м2 арқылы көрсетіңіз.

Шешуі

Демек,

Белгілі бір жағдайларда метанның 1 м3 массасы 0,7 кг құрайды. Осы жағдайларда метанның тығыздығы мен меншікті көлемін анықтаңыз.

Жауабы:

;

Si-дегі Этан С2Н6 газ константасы 277,6 Дж/(кмоль·град) тең. Қалыпты физикалық жағдайда газдың молекулалық салмағын, оның тығыздығын және меншікті көлемін анықтаңыз.

Жауабы:

Пневматикалық жұмыс үшін ауасы бар сыйымдылығы 12 м3 резервуарда қысым 22 ° C ауа температурасы кезінде манометрмен 8 атм құрайды. Ауаның бір бөлігін жұмысқа пайдаланғаннан кейін оның қысымы 4 атм, ал температура 17 ° C дейін төмендеді. Барометрлік қысым болса, қанша ауа жұмсалғанын анықтаңыз.

Жауабы:

жұмсалған ауа 54,3 кг.

Манометр бойынша 118 атм қысымда және -8 °С температурада оттегі бар баллон температурасы +28 °С бөлмеге ауыстырылды.

Газды осы температураға дейін қыздырса, цилиндрде қандай қысым болады?

Атмосфералық қысым 1 кгс/см2.

Жауабы: манометр бойынша 143 ат.

Жарылысты болдырмау үшін баллондағы газдың рұқсат етілген қысымы манометр бойынша 150 кгс / см2 құрайды. Бұл цилиндрде 135 кгс/см2 қысымда және 18 °C температурада газ бар.Газды қандай температураға дейін қыздыруға болады?

Жауабы: 50 °C дейін.

Егер ауаның температурасы 22 °С болса, абсолютті қысым 1,15 бар болған кезде 8000 кг/сағ ауаны беру үшін құбырдың диаметрін анықтаңыз.

Жауабы: 510 мм.

Газдың температурасын анықтаңыз, егер абсолютті қысым 5 кгс/см2 1 моль көлемі 15 м3-ге тең болса.

Жауабы: 611 °C.

Ыдыстағы сұйықтық деңгейін өлшеу үшін схемада көрсетілген құрылғы қолданылады. сур-1

Сур-1. 10 есепті шешу схемасы

Егер h = 220 мм сын.бағ және бензиннің тығыздығы ρ = 840 кг/м3.болса, резервуардағы бензин деңгейін анықтаңыз.

Жауабы: 3,56 м.

2 тарау. Газ қоспалары

Идеал газдардың газ қоспасының қысымы компоненттердің парциалды қысымының қосындысына тең, ал оның массалық құрамы әр компоненттің массалық үлесімен анықталады. Кез келген i -ші газ үшін массалық үлес

(7)

Мұндағы

i -ші газ массасы

- барлық қоспаның жалпы массасы

Әрқашан

Егер қоспадағы газдар қоспаның қысымына әкелсе, яғни қоспадағы әрбір газ тұрақты температурада (изотермиялық) қоспаның қысымына дейін қысылған болса, онда i -ші компоненттің жаңа болжамды көлемі формула бойынша анықталады.

мұндағы i -ші компоненттің ішінара көлемі

Тәжірибеде және есептеулерде жиі қолданылатын қоспаның көлемдік құрамы компоненттердің көлемдік үлестерімен анықталады, яғни i -ші компонент үшін

Әрқашан

.

Бірдей қысым мен температурада кез-келген газдың моль көлемі бірдей болғандықтан, моль құрамы көлемді құраммен бірдей болады.

Егер қоспаның көлемі немесе моль құрамы берілсе, онда оның көрінетін молекулалық салмағы формула бойынша анықталады