Termik va kalorik koeffitsiyentlar orasidagi munosabatlari

|
Termik va kalorik koeffitsiyentlar orasidagi munosabatlari
|
bet | 5/6 | Sana | 22.02.2024 | Hajmi | 179,95 Kb. | | #160616 |
Bog'liq Ideal gaz qonunlari. Termik va kalorik koeffitsiyentlar orasidagi munosabatlari3. Termik va kalorik koeffitsiyentlar orasidagi munosabatlari
Termodinamikaning ikkinchi dastlabki fikridan ichki parametrlar - tashqi parametrlar va temperaturaning funksiyasi bo'lishidan sistema holatining termik va kalorik (holat tenglamalari) tenglamalari mavjudligi kelib chiqadi. Yuqoridagiga asosan birorta ichki parametr bk uchun kalorik tenglama (ichki parametr, temperatura va tashqi parametrlar A. ga bog'lovchi tenglama) quyidagicha yoziladi:
Agar ichki parametr ichki energiya (bfc = E) bo'lsa, u holda energiya tenglamasiga yoki holatning kalorik tenglamasiga aylanadi:
Agar holatning termik va kalorik tenglamalari ma’lum bo’lsa, u holda termodinamikaning boshlanishlari yordamida sistemaning hamma term odinam ik xossalarini aniqlash mumkin.
Termodinamikaning boshlanishlariga asoslanib, holat tenglamalarini chiqarish mumkin emas. Ular kirish qismida eslatilganligi kabi tajribadan tiklanadi yoki statistik fizika m etodi yordamida topiladi. Bu hol esa termodinamika va statistik fizika bir-birini to'ldirishini ta’kidlaydi.
Muvozanatdagi sistem alarning xususiyatini o'rganishda termodinamika eng avval oddiy sistem alarning xossalarini o'rganadi. Oddiy sistema deganda ikkita parametr bilan aniqlanuvchi bir fazali sistemalarga aytiladi. Oddiy sistema holatining termik va kalorik tenglamalari mos ravishda quyidagi ko'rinishda yoziladi:
Yonish va portlash jarayonlari va mahsulotlaridagi asosiy gazlar odatda kislorod, azot, suv bug'lari, karbon monoksit, karbonat angidrid va vodoroddir. Gaz-dinamik jarayonlarning, shu jumladan yonish va detonatsiyaning xususiyatlarini hisoblash, shuningdek, ichki ballistika masalalarini hal qilish uchun ushbu komponentlarning issiqlik va kaloriya holati tenglamalarini (EOS) bilish kerak. Malumot adabiyotlarida ushbu moddalar uchun EOS ma'lumotlari asosan keng jadvallar ko'rinishida keltirilgan. Bunday jadvallar yuqori aniqlikka ega, foizning o'ndan bir qismidan ~ 1% gacha, lekin ular gazdinamik jarayonlarni kompyuterda simulyatsiya qilish uchun noqulaydir. Xuddi shu narsa har biri 100 ga yaqin koeffitsientni o'z ichiga olgan jadvalli qiymatlarning (masalan, suv, azot va kislorod uchun mavjud) analitik yaqinlashuviga tegishli. Vaqtni talab qiluvchi hisob-kitoblarni tezlashtirish uchun, in
Yonish bilan bog'liq gazdinamik muammolarda asosiy qiziqish uyg'otadigan harorat va gaz zichligi diapazoni taxminan T ≤ 3000 K (4000 K) va r ≤ rc sharoitlari bilan cheklanishi mumkin, bu erda rc kritik zichlikdir. rL gacha bo'lgan yuqori zichliklar, bu erda rL - normal sharoitda suyuqlik fazasining zichligi suyuqlik-bug'li ikki fazali mintaqadagi bunday muammolar uchun qiziqish uyg'otishi mumkin (T > 273 K, bu faqat suv va karbonat angidridga tegishli). Suv-bug tizimi va boshqa tizimlarning holati tenglamalari uchun mos ravishda [1] va [2] ga qarang).
HOLATNING TERMAL TENGLASHISHI
Biz alohida moddalar uchun olingan issiqlik holat tenglamasi ikkita komponentni o'z ichiga oladi: "sovuq" Pc(r), faqat zichlikka bog'liq va termal - haroratga mutanosib:
EOS fazo-vaqt hisoblash tarmog'ining har bir bosqichida ko'rib chiqilishi kerak, optimal versiyalari
P(r, T) =
PC(r) + rRTf(r)/m,
(1)
EOS talab qilinadi, ular juda yuqori aniqlik va taxminiy formulalarda kam sonli parametrlar kabi birlashtirish qiyin bo'lgan fazilatlarga ega bo'ladi. Van der Vaals tipidagi ma'lum EOS (van der Vaals tenglamasining o'zi, Peng-Robinson tenglamasi va boshqalar) oz sonli parametrlarni o'z ichiga oladi, ammo ular etarli darajada aniq emas.
Ushbu ishning maqsadi gazdinamik qo'llanmalar uchun etarli aniqlik bilan taxminiy (matematik) formulalar bilan ifodalangan optimal yoki deyarli optimal, shu ma'noda issiqlik va kaloriyali EOSni olishdir.
bu erda m - molekulyar massa. Holat tenglamasining bu shakli qattiq jismlar [3] va ideal gaz (Pc(r) = 0, f(r) = 1) uchun nazariy asoslab berilgan. Suyuqlik va zich gazlarga nisbatan, tenglama. (1) bu taxminiy ko'rsatkich bo'lib, uning to'g'riligini mavjud ma'lumotnoma ma'lumotlarini tavsiflash orqali tekshirish mumkin. RDX ning suv va portlash mahsulotlari uchun (1) ko'rinishidagi holat tenglamalari [4, 5] da olingan.
Biz oltita alohida komponentning har biri (suv bug'i, karbonat angidrid, karbon monoksit, molekulyar azot, kislorod va vodorod) uchun Pc(r) va f(r) funktsiyalarini aniqladik. Bu quyidagicha amalga oshirildi.
|
| |