- смесь газов задана массовыми долями

- смесь газов задана объёмными долями

(1.27)

(1.28)

f .3.8. Энтальпия идеальной газовой смеси

Аддитивность объёма и внутренней энергии идеальной газовой смеси предопределяет это свойство и для энтальпии смеси

Ясм = я1 + я2 + .-- + Я„ = 1Я/.

Тогда для удельных величин энтальпии

см = 8А +g2 + - + gnK=tgA . (1.29)

1.3.9. Энтропия идеальной газовой смеси

Энтропия идеальной газовой смеси равна сумме энтропии отдельных газов, соответствующих температуре и объёму смеси,

ScM = Si + S2 + --- + Sn = lSi.

Удельная энтропия идеальной газовой смеси равна сумме удельных энтропии чистых компонентов, подсчитанных при температуре смеси и парциальных давлениях компонентов смеси,

•см = .l-l + 2-2 + ---+gnn=gii (1-30)

1.4. Термодинамические процессы идеальных газов *•**♦•**•*

1.3.10. Эксергия идеальной газовой смеси

Удельная эксергия

cu=Siei+g2e2 + -- + gnn=Siei (1-31)

где Bj - эксергия потока, определяемая по формуле (1.12).

1.4. Термодинамические процессы идеальных газов

к основным процессам, имеющим большое значение как для теоретических исследований, так и для практических расчётов, относятся:

- изохорный, протекающий при постоянном объёме;

- изобарный, протекающий при постоянном давлении;

- изотермический, протекающий при постоянной температуре;

- адиабатный, протекающий при отсутствии теплообмена с окружающей средой.

Кроме того, существует группа процессов, обобщающая при определённых условиях основные процессы. Эти процессы являются политропными и характеризуются постоянством удельной теплоёмкости в процессе.

Для всех процессов устанавливается общий метод исследования, который заключается в следующем:

- выводится уравнение процесса;

- устанавливается зависимость между основными параметрами рабочего тела (газа, газовой смеси) в начале и конце процесса;

- определяются: количество теплоты, участвующей в процессе, изменение энтальпии, энтропии, эксергии.

1.4.1. Изохорный процесс (v = const)

Из уравнения состояния идеального газа (1.4) при v = const получаем

Р R

- = - = const. Т V

Это соотношение называют законом Шарля, согласно которому при постоянном объёме давление газа изменяется прямо пропорционально абсолютным температурам

Участвующее в процессе количество теплоты

b-2=4]h-h)- 0-32)

Изменение энтальпии

\ 2=h-=ptlih-h) (1-33)

Изменение энтропии в процессе

= 2 - 1 = = С, Ь 1п. (1.34)

Для определения изменения эксергии можно использовать следующую формулу:

Aei 2 =62-1 ={h2-h{)-T{s2-s). (1.35)

Пример

Пример 1.12. В газовом баллоне объёмом У= 0,2 м содержится кислород. При t = 25°С манометр показывал рх = 500 кПа. Определить массу, давление кислорода и изменение удельных значений энтальпии и энтропии, если температура воздуха в помещении, где находится баллон, повысилась до ti = = 50°С.

Используя данные примеров 1.1 и 1.4, имеем Ло, = 259,75 ДжДкгК),

при h = 25°С

с =0,6566 кДжДкгК);

при t2 = 50°С

с =0,6584 кДжДкгК).

Согласно закону Шарля, давление кислорода в баллоне повысится до значения

р, = 12 п, = lMl. 500 = 542 кПа. 2 Tl 298,15