Параметры состояния термодинамической системы
Основными термодинамическими параметрами являются: давление, температура и удельный объем.
Давление –отношение силы к площади, на которую она действует по нормали. Обозначение – p. Математическое выражение давления
,
где F –сила, Па;
S – площадь, м2 .
Единицы измерения давления - Паскаль: = .
На практике используются следующие соотношения
1 кПа = 103 Па;
1 МПа = 106 Па;
1 бар = 105 Па; 1 бар ≈ 1ат;
1 ат = 9,8·104 Па;
1 мм вод. ст. = 9,8 Па;
1 мм рт. ст. = 133,3 Па.
Нормальное барометрическое давление
р0 = 760 мм рт. ст. = 101,3 кПа.
Различают несколько видов давлений:
- барометрическое или атмосферное давление (измеряется барометром);
- избыточное, давление сверх атмосферного (измеряется манометром);
- вакуумметрическое давление (измеряется вакуумметром);
- полное (абсолютное) давление.
Полное (абсолютное) давление, которое является параметром состояния термодинамической системы, определяется из соотношений:
,
.
Температура –физическая величина, которая характеризует степень нагретости тел.
Термодинамическая температура обозначается Т, измеряется в кельвинах - К. Термодинамическая температура пропорциональна средней кинетической энергии движения микрочастиц вещества. Термодинамическая температура отсчитывается от нуля, и имеет только положительные значения.
Практическая (эмпирическая) температура, измеряется в градусах Цельсия - °C. Обозначается практическая температура маленькой буквой t ,°C.
Удобно, что шкалы практической температуры и термодинамической температуры имеют одинаковую цену деления:
1К = 1°C.
Преобразовать одну температуру в другую можно с помощью следующих соотношений:
T = t + 273,15;
;
,
где - практическая температура по шкале Форенгейта.
Во всех расчетах, где в формулах температура обозначена как Т, температуру нужно подставлять в кельвинах [К]. Во всех расчетах, где в формулах стоит маленькая буква t, температуру нужно подставлять в градусах Цельсия [°C]. Следует также учитывать, что выполняется равенство перепада температур, т.е. справедливо соотношение:
.
Удельный объем –этообъем, который занимает единица массы вещества.
Обозначается удельный объем- , единица измерения - м3/кг. Математическое выражение для определения удельного объема:
,
где V – объем вещества, м3;
M – масса вещества, кг.
На практике широко используется величина обратная удельному объему – плотностьвещества (масса единицы объема вещества):
, .
Очевидно, что
.
Плотность веществ зависит от их строения. Например, плотность воздуха, воды, стали составляют соответственно:
ρвозд. = 1,293 кг/м3;
ρводы = 1000 кг/м3;
ρстали = 7880 кг/м3.
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 662;