İdeal qaz qarışıqları ideal qazların qanunlarına tabe olan qarışıqlardır. Kimyəvi reaksiyalar olmadıqda, ideal qaz qarışığının ümumi təzyiqi Səh   cəmi ona daxil olan bütün qazların mütənasib təzyiqlərinin cəminə bərabərdir səh 1 , səh 2 , səh 3 , …, p n   (Dalton qanunu). Qarışıqın qazının qismən təzyiqi eyni temperaturda qarışığın həcmini tutan qazın təzyiqinə bərabərdir:

Səh   cəmi \u003d səh 1 + səh 2 + səh 3 + …+ p n.

Qaz qarışıqlarının tərkibi kütlə, həcm fraksiyaları, molların və ya molar fraksiyaların sayı ilə ifadə edilə bilər. Bir qarışıqdakı bir qazın kütləvi hissəsi bu qazın kütləsinin qaz qarışığının kütləsinə nisbətidir. Qazların kütləvi hissəsini təyin etmək G 1 ,G 2 ,G 3 , …,G, qarışıqdakı qazların kütlələri - vasitəsilə m 1 ,m 2 ,m 3 , …,mvə qaz qarışığının ümumi kütləsi malırıq

G 1 = m 1 /m; G 2 = m 2 /m; G 3 = m 3 /m; …; G = m/   m,

G 1 +G 2 +G 3 + … + G\u003d 1, və m 1 + m 2 + m 3 + … + m .

Qaz qarışığının tərkibini həcm fraksiyalarında ifadə etmək üçün qarışığı təşkil edən qazların həcmini bir təzyiqə və istiliyə gətirmək lazımdır. Qarışığın təzyiqinə qədər azalmış qarışığa daxil olan tək bir qazın həcmi azalma həcmi adlanır. Bir qaz qarışığı təzyiqində azaldılmış qaz həcmini tapmaq Səh   ümumi və temperatur Tboyle-Marriott qanunu istifadə etməlisiniz:

səh 1 V   cəmi \u003d υ 1 Səh   cəmi; səh 2 V   cəmi \u003d υ 2 Səh   cəmi;

səh 3 V   cəmi \u003d υ 3 Səh   cəmi; pV   cəmi \u003d υ səh   cəmi

harada υ 1 , υ 2 ,υ 3 , …, υ - qarışığı təşkil edən fərdi qazların həcminin azalması; səh 1 , səh 2 , səh 3 , …, səh- fərdi qazların qismən təzyiqləri;

υ 1 = υ 2 =

υ 3 = υ =

Azaldılmış fərdi qazların həcminin miqdarı qarışığın ümumi həcminə bərabərdir

υ 1 + υ 2 + υ   3 + ... + υ \u003d V   cəmi

Azaldılmış fərdi qazların həcminin qarışığın ümumi həcminə nisbəti fraksiya həcmi adlanır və işarələnir r:

r 1 = υ 1 / V   cəmi; r 2 = υ 2 / V   cəmi; r 3 = υ 3 / V   cəmi; ...; r= υ / V   cəmi

Bir qaz qarışığındakı kilomolar (molar) qaz, verilən qazın kmol (mol) sayına nisbətidir n 1 ,n 2 , n 3 , …, nbu qarışığı təşkil edən qazların ümumi miqdarına (moles):

∑n = n 1 + n 2 + n 3 + … + n

n 1 / ∑n;n 2 / ∑n;n 3 / ∑n;…;n/ ∑n.

İdeal qaz qarışıqları üçün həcm və molar fraksiyaları ilə ifadə edilən tərkib eynidir, yəni.

n 1 / ∑n = υ 1 / V   cəmi \u003d r 1; n 2 / ∑n = υ 2 / V   cəmi \u003d r 2;

n 3 / ∑n = υ 3 / V   cəmi \u003d r 3; n/ ∑n = υ / V   cəmi \u003d r.

Kütolların sayını kütlələrə bölməklə müəyyən etmək olar m 1 ,m 2 ,m 3 , …,m   Qarışıqdakı qazların molekulyar çəkisinə (kq):

n 1 = m 1 /   M 1 ;n 2 = m 2 /   M 2 ; n 3 = m 3 /   M 3 ;…; n= m/   M.

Hər bir qazın qismən təzyiqi qaz qarışığının ümumi təzyiqinə (eksperimental olaraq təyin olunur) və formulaya uyğun olaraq qarışıqdakı qazların molyar məzmununa əsasən rahatlıqla hesablanır

səh =(n/ ∑n)   Səh   cəmi

Qazların kütləsi və qarışığın temperaturu məlumdursa, fərdi qaz üçün ideal qazın vəziyyətinin tənliyi istifadə olunur:

səh =nRT / V   cəmi

Qazların qarışığı üçün dövlət tənliyi aşağıdakı kimi yazılır:

Səh   cəmi V   cəmi \u003d ∑ nRT

Səh   cəmi V   cəmi \u003d ( m   sm / M   Çərşənbə axşamı) RT,

harada m   sm - qazların qarışığının kütləsi, kq; ∑ n   - qarışığı təşkil edən qazların miqdarı, kmol; M   cf - qarışıq qaydasının düsturuna əsasən hesablanan qaz qarışığının orta molekulyar çəkisi, qarışığı təşkil edən qazların molekulyar kütlələri və onların həcm fraksiyaları nəzərə alınır:

M   avg \u003d M 1 r 1 + M 2 r 2 + M 3 r 3 + … + Cənab.

Qaz qarışığındakı qazların həcmli, molar və kütləvi fraksiyaları faiz olaraq ifadə edilə bilər. Hissə şəklində ifadə edilən həcm fraksiyalarından hərəkət etmək r(%), kütləvi fraksiyalara faiz olaraq m(%) düsturundan istifadə edir

m(%) \u003d r(%) (M / M   Çərşənbə axşamı)

harada M- verilən qazın molekulyar çəkisi; M   avq qaz qarışığının orta molekulyar çəkisidir.

Qaz qarışığının tərkibi fərdi qazların kütləvi fraksiyalarında ifadə olunursa, onda orta molekulyar çəki düsturla hesablanır

M   avg \u003d.

Nümunə 1Qaz qarışığı 95,940 Pa təzyiqdə alınan 3 m 3 karbon qazından, 106,600 Pa təzyiqdə 4 m 3 oksigendən, 93,280 Pa təzyiqdə 6 m 3 azotdan ibarətdir. Qarışıqın həcmi 10 m 3-dir. Qarışıqdakı qazların qismən təzyiqini və qarışıqın ümumi təzyiqini təyin edin. Temperatur sabitdir.

QƏRAR. Qazların hər birinin qismən təzyiqləri Boyle-Mariotte qanununun düsturu ilə hesablanır:

  Pa;
  Pa;

  Pa

Səh   cəmi \u003d 28,782 + 42,640 + 55,968 \u003d 127,390 Pa.

Misal 2Quru hava təxminən aşağıdakı tərkibə malikdir (%): N 2 78.09; O 2 20.95; Ar 0.93; CO 2 0.03. 22 m C və normal təzyiqdə 40 m 3 quru havanın kütləsini təyin edin.

Həll: Düsturdan istifadə edərək havanın orta molekulyar kütləsini hesablayırıq:

M   avg \u003d

M   avg \u003d 28.02 ∙ 0.7809 + 32.00 ∙ 0.2095 + 39.94 ∙ 0.0093 + 44.01 ∙ 0.0003 \u003d 28.97.

Müəyyən etmək m   tənlikdən istifadə edirik

m   hava \u003d
  kq

Misal 3Həcmi 2000 m 3 olan bir gəmidə 1 kq azot, 2 kq oksigen və 3 kq hidrogen qarışdırılır. Quru qazların qismən həcmlərini və təzyiqlərini, həmçinin qaz qarışığının ümumi təzyiqini 17º C-də hesablayın.

QƏRAR. Təzyiqə görə qazların kmol sayını hesablayırıq:

; ; ;

∑n = 0,03569 + 0,0625 + 1,485 = 1,583;T\u003d 273 + 17 \u003d 290 K.

Qaz qarışığının ümumi təzyiqini təyin edin Səh   cəmi:

Səh   cəmi \u003d
  Pa

Qarışıqdakı qazların qismən təzyiqini hesablayırıq:

  Pa

  Pa;
  Pa

Qazların qismən həcmini müəyyən edirik:

  m 3;

  m 3;
  m 3.

21. 18 l C-də 20 l tutumlu bir silindrdə 28 q oksigen və 24 q ammonyak qarışığı var. Hər qazın qismən təzyiqini və qarışığın ümumi təzyiqini təyin edin

22. 7 litrlik bir gəmidə 0º C-də 0.4 q hidrogen və 3,15 q azot vardır. Qazların qismən təzyiqlərini və qaz qarışığının ümumi təzyiqini təyin edin.

23. Həcmi 6 l olan bir gəmidə, 250 g C-yə qədər qızdırılan 1 g su və heksan C 6 H 14, vakuum altında təqdim edildi Qarışıqdakı qazların qismən həcmini hesablayın.

24. 5 l azot, 2 l oksigen və 3 l karbon qazı təzyiq altında alındı, müvafiq olaraq 2.3 ∙ 10 5; 2.7 ∙ 10 5 və 5.6 ∙ 10 5 Pa və qarışdırılır və qarışığın həcmi 15 litrdir. Qismən təzyiqləri, qarışıqdakı qazların qismən həcmlərini və qaz qarışığının ümumi təzyiqini hesablayın.

25. Qaz qarışığı 3 l metandan 95.940 Pa təzyiqdə, 83.950 Pa təzyiqdə 4 l hidrogendən və 108.700 Pa təzyiqdə 1 l karbonmonoksitdən hazırlanmışdır. Qarışıqın həcmi 8 litrdir. Qarışıqdakı qismən təzyiqləri, fərdi qazların qismən həcmini və qaz qarışığının ümumi təzyiqini təyin edin.

26. Gücü 3 və 4 l olan iki oksigen silindr bir kran ilə bir boru ilə bağlanır. Vana bağlandıqda, birinci silindrdə oksigen təzyiqi 55 970 Pa, ikincisində - 103 500 Pa. Qaz istiliyi eynidir. Kranı açsanız, eyni temperaturda olan silindrlərdəki təzyiq nə olacaq? Borunun həcmini laqeyd edin.

27. Gücü 3, 7 və 5 l olan üç silindr müvafiq olaraq oksigenlə doldurulur (   Pa), azot (   Pa) və karbon dioksid (   Pa) eyni temperaturda. Silindrlər bir-birinə bağlıdır və eyni temperaturda bir qarışıq yaranır. Qaz qarışığının ümumi təzyiqi nədir?

28. Azot və hidrogen qarışığı 20 l S-də 8 l tutumlu bir qaz sayğacında yerləşir Hidrogenin qismən təzyiqi 50 660 Pa, azotun miqdarı 0.85 mol təşkil edir. Qazölçəndəki qaz qarışığının təzyiqini təyin edin.

29. Azot və 0.854 mol hidrogen olan qarışıq, 3.55 ∙ 10 5 Pa və 20º C təzyiqində 25 l həcmdə olur. Azotun mol sayını və azotun kütləsini təyin edin.

30. Qazların qarışığı tərkibə malikdir (həcm payı,%): H 2 3.0; CO 2 11.0; СО 26.0; N 2, 60.0. Bu qarışığın 80 m 3 kütləsini 15º C və normal atmosfer təzyiqində təyin edin.

İki qaz qanunları haqqında demək lazımdır. Bunlardan biri eyni təzyiqlərdə və temperaturda müxtəlif qazların molekullarının sayına aiddir, digəri isə qazların qarışığına aiddir.

Avogadro qanunu

XIX əsrin əvvəllərində. kimyəvi reaksiyaya girən qazlar üçün çoxlu nisbət qaydası quruldu. Bir-birinə bağlanan qazların temperaturu və təzyiqləri bərabərdirsə, onların həcmi sadə münasibətdədir: 1: 1, 1: 2, 1: 3 və s. Bu qaydaya əsasən 1811-ci ildə Avogadro cəsarətlə ifadə etdi. vaxt fərziyyəsi: eyni temperaturda və təzyiqlərdə qazların bərabər həcmində eyni sayda molekul vardır.1: 1 nisbətində reaksiya verən qazların molekulları cüt-cüt bağlanır. Həcmlərin nisbəti 1: 2 olarsa, ilk qazın hər molekulu özünə ikincinin iki molekulunu və s.

Hal-hazırda Avogadro hipotezi ciddi şəkildə sübut olunur və Avogadro qanunu adlanır.

Avogadro qanununa görə 1 mol miqdarında alınan müxtəlif qazlar eyni təzyiqlərdə eyni həcmdə olurlarsəh və temperaturt , içindəki molekulların sayı eynidır. Normal şəraitdə, yəni 0 ° C temperaturda və 101 325 Pa atmosfer təzyiqi şəraitində, ölçülər göstərdiyi kimi bu həcmdir.

Həcmi V M 0 molar deyilir.

Niyə eyni təzyiqlərdə və temperaturda qazların bərabər həcmində, hansı qazın alınmasından asılı olmayaraq, eyni sayda molekul tapılır? Bunu yalnız molekulyar kinetik enerjinin köməyi ilə izah etmək olar (bax §4.5).

Dalton qanunu

Daha tez-tez təmiz qazla - oksigen, hidrogen və s. İlə deyil, qazların qarışığı ilə məşğul olurlar. Xüsusilə atmosfer havası azot, oksigen və bir çox digər qazların qarışığıdır. Qarışıqdakı qazların hər biri damarın divarındakı ümumi təzyiqə öz "töhfəsini" verir. Qarışıqları təşkil edən qazların hər birinin gəmidən çıxarıldığı təqdirdə ediləcək təzyiq qismən (yəni qismən) təzyiq adlanır.

Edilə biləcək ən sadə fərziyyə, qaz qarışığının təzyiqidir səhhamısının qismən təzyiqlərinin cəminə bərabərdir qazlar s 1 , səh 2 , səh 3 ...:

(3.8.2)

İngilis kimyaçısı D. Dalton müəyyən etdi ki, kifayət qədər az qazlı qazlar üçün bu, həqiqətdə belədir. Münasibət (3.8.2) Dalton qanunu adlanır.

Molekulyar kinetik nəzəriyyə baxımından Dalton qanunu qəbul edilir, çünki ideal bir qazın molekulları arasındakı qarşılıqlı təsir əhəmiyyətsizdir. Buna görə də, hər bir qaz, damar divarına belə bir təzyiq göstərir, sanki başqa qazlar yoxdur.

Normal şərtlərdə hər hansı bir qaz bir həcm tutur22,4 litr Bu həcm dəyəri eksperimental olaraq qurulur. Qazların qarışığında, hər biri digər qazların varlığından asılı olmayaraq damarın divarlarına təzyiq göstərir.

§ 3.9. Dövlətin ideal qaz tənliyi

Verilmiş qaz kütləsinin vəziyyəti üç makroskopik parametr ilə xarakterizə olunur: təzyiq p, həcmV   və temperatur T. İndi aralarında bir əlaqə tapırıq.

Dövlətin tənliyi

§ 3.5 və 3.6-da xüsusi yaradılmış şəraitdə ideal bir qazın davranışı ilə tanış oldunuz. Üç parametrdən ikisi (p, V və ya V, T)üçüncü (G və ya.) sabit bir dəyəri ilə dəyişdi p).Ümumiyyətlə təbiətdə və texnologiyada hər üç parametr bir anda qazda dəyişir. Məsələn, Yer səthində qızdırılan hava qalxdıqda genişlənir, təzyiqi azalır və temperatur azalır.

Qaz qanunlarından (3.5.2) və (3.7.8) istifadə edərək hər üç parametrə aid bir tənlik əldə edə bilərik səh, V və T, verilən kütlənin qaz vəziyyətini xarakterizə edir. Bu tənlik dövlətin ideal qaz tənliyi adlanır.

Qaz qarışıqları. Dalton qanunu

Qismən təzyiq verilən qaz və ya buxarın yaratdığı qaz qarışığının ümumi təzyiqinin hissəsidir.Qarışıqdakı qismən qaz, qarışığın eyni temperaturda tutduğu həcmdə tutan qarışıqdakı qaz təzyiqinə bərabərdir.

Dalton qanunu.Kimyəvi reaksiyalar olmadıqda, qaz qarışığının ümumi təzyiqi P ona daxil olan bütün qazların qismən təzyiqlərinin cəminə bərabərdir p 1, p 2, p 3 ..., p n ˸

P cəmi \u003d p 1 + p 2 + ... + p n. (62)

Verilmiş qazın qismən təzyiqi qarışıqdakı molekulların ümumi sayının molekullarının ᴇᴦο fraksiyasına mütənasibdir (molar fraksiya) ˸

p i \u003d P cəmi · X i \u003d P cəmi ·. (63)

Mole fraksiya X i - müəyyən bir maddənin mol sayının - n i (və ya müəyyən bir hissəcik növü) n i sistemindəki bir maddənin (və ya hissəciklərin) ümumi sayına nisbətidir.

Mole fraksiya ya bütün sistemə, ya da hansısa bir dövrə aid edilə bilər. Sonuncu vəziyyətdə, bu fazada müəyyən bir maddənin mol sayının bu fazanı təşkil edən maddənin ümumi sayına nisbəti alınır. Sistemi (və ya faza) təşkil edən bütün maddələrin mol fraksiyalarının cəmi birə bərabərdir.

Qaz qarışıqlarının tərkibi çəki, həcm hissələri istifadə etməklə də ifadə edilə bilər. Bir qarışıqdakı bir qazın çəki hissəsi bu qazın kütləsinin qaz qarışığının kütləsinə nisbətidir.G 1, G 2, G 3, ..., G i vasitəsilə qazların çəki fraksiyalarını göstərsək; və qarışıqdakı qazların kütlələrini m 1, m 2, m 3, ..., m i və qaz qarışığının ümumi kütləsini m vasitəsilə əldə etdikdə, əldə edirik

G 1 \u003d G 2 \u003d G 3 \u003d ... G n \u003d (64)

G 1 + G 2 + G 3 + ... + G n \u003d 1

m 1 + m 2 + m 3 + ... + m n \u003d m.

Qaz qarışığının tərkibini həcm vahidlərində ifadə etmək üçün qarışığı təşkil edən qazların həcmini bir təzyiqə və bir temperatura çatdırmaq lazımdır. Qarışığın tərkibinə daxil olan, qarışıqın təzyiqinə qədər azalmış fərdi qazın həcmi azaldılmış həcm adlanır.   Bir qaz qarışığı təzyiqində C və temperaturun T-də azaldılmış qaz həcmini tapmaq üçün Boyle - Marriott qanunu zakonomundan istifadə etmək lazımdır

p 1 V cəmi \u003d v 1 P cəmi; p 2 V cəmi \u003d v 2 P cəmi; p 3 V cəmi \u003d v 3 P cəmi; ...; p n V cəmi \u003d v n P cəmi,

burada v 1, v 2, v 3, ..., v n qarışığı təşkil edən fərdi qazların azalmış həcmləridir; p 1, p 2, p 3, ..., p n fərdi qazların qismən təzyiqidir;

v 1 \u003d v 2 \u003d v 3 \u003d ...; v n \u003d (65)

Fərdi qazların azaldılmış həcmlərinin cəmi qarışıqın ümumi həcminə bərabərdir

v 1 + v 2 + v 3 + ... + v n \u003d V cəmi

Azaldılmış fərdi qazların həcminin qarışığın ümumi həcminə nisbətinə həcm fraksiyası deyilir   və r˸ ilə ifadə olunur

r 1 \u003d r 2 \u003d r 3 \u003d ...; r n \u003d (66)

Qaz qarışıqları üçün həcm və molar fraksiyaları ilə ifadə olunan tərkib eynidir, yəni

Qaz qarışıqları. Dalton qanunu - konsepsiya və növlər. "Qaz qarışıqları. Dalton qanunu" kateqoriyasının təsnifatı və xüsusiyyətləri 2015, 2017-2018.

Dalton qanunları

Bir qaz qarışığının ümumi təzyiqində hərəkət edin

Təzyiq   qarışıqlar kimyəvi olaraq   qarşılıqlı deyil ideal qazlar   cəminə bərabərdir qismən təzyiqlər.

(\\ displaystyle P \u003d \\ cəmi _ (i \u003d 1) ^ (n) (p_ (i)) \u003d p_ (1) + p_ (2) + \\ cdots + p_ (n))

Qaz həlletmə qanunu

Daimi olaraq temperaturun həlli   verilmiş bir mayedə, mayenin üstündə yerləşən qaz qarışığının hər biri qismən təzyiqə mütənasibdir.

(\\ displaystyle \\ m_ (i) \u003d (\\ frac (p_ (i)) (P)))

Tətbiqetmə hədləri

Hər iki Dalton qanunları ideal qazlar üçün ciddi şəkildə qüvvədədir. Üçün həqiqi qazlar   bu qanunlar, onların həll olunma həcmi az olduqda və davranış ideal bir qazın davranışına yaxın olduqda tətbiq edilir.

Kütləvi həcm və molar fraksiyalar terminlərini izah edin

Çözülmüş maddənin kütləsinin məhlulun ümumi kütləsinə nisbətinə həll olunan maddənin kütlə payı deyilir.

Həcmi hissə   (bəzən həcmli hissə) qarışıqdakı bir maddənin həcminin bütün qarışığın həcminə nisbətinə bərabər olan ölçüsiz bir kəmiyyətdir. Φ hərfi ilə işarələnir.

MOLAR PAYLAŞIR

ölçüsüz fiziki. Konsentrasiyanı və tərkib hissələrinin sayının qarışığın ümumi nisbətinə nisbətini xarakterizə edən bir dəyər. M. d vahidin fraksiyalarında, məsələn, yüzdə yüz (faiz), min (min) (milyon) %, haqqında / o, mln -1.

Enerji çevrilməsinin ekvivalentliyi prinsipi

Ekvivalentlik prinsipi aşağıdakı kimi formalaşdırıla bilər. Müxtəlif enerji növləri müəyyən bir qapalı sistemin vəziyyətində eyni dəyişikliyə səbəb olan miqdarda alınarsa, onda onlar bərabərdir.
Ekvivalentlik prinsipinin ümumiləşdirilməsi termodinamikanın ilk qanununa (enerjinin qorunması qanunu) səbəb olur. İzolyasiya edilmiş bir sistemdə bütün enerji növlərinin cəminin sabit olduğu və fərqli enerji formalarının bir-birinə keçə biləcəyi deyilir. enerjinin qorunması qanunu bu sistemdə aşkar edilə bilən enerjinin bütün növlərini əhatə edir. Bir sistemin sahib olduğu müxtəlif enerji növlərinin cəminə Clausius tərifi ilə daxili enerji və deyilir. Beləliklə, bir maddənin daxili enerjisi müxtəlif enerjilərin cəmindən ibarətdir, məsələn, onun atomlarının və ya molekullarının kinetik enerjisi, potensial enerji, eləcə də elektrik və maqnit sahələrinin enerjisi və s.

5. Carnot teoremi

Geri dönən birbaşa Carnot dövrünün müddəti-səmərəliliyi üçün düsturun qısa bir təhlilini aparaq:

Bu bərabərlikdən belə görünür:

1) istilik səmərəliliyi yalnız isti və soyuq mənbələrin temperatur dəyərlərindən asılıdır;

2) h t(Carnot dövrü üçün) isti baharın temperaturu nə qədər yüksək olsa (71) və soyuq yayın temperaturu (72);

3) Carnot dövründə istilik səmərəliliyi mütləq birdən az olmalıdır. Bəri h t\u003d 1 yalnız T 2 / T 1 \u003d 0 olduqda, T 1 \u003d 0 olduqda və ya T 2 \u003d 0 (və ya T 2 \u003d -273.15 o C) olduqda ola bilər. Həqiqi istilik mühərriklərində soyuq qaynağın 72-nin temperaturu ümumiyyətlə T 2 \u003d 260 - 300-dür K(mühit). Buxarla işləyən bitkilərin sobasındakı qızdırıcının temperaturu təxminən 2000 K, daxili yanma mühərriklərində isə 2500 K-dir, çünki bu mühərriklərin piston silindrlərində divarlar soyudulur və işçi maddə olur. Bu, eyni dövrdə qaza verilən bütün istiliyin tamamilə faydalı işə çevrilə bilməyəcəyinə dair eyni fikrə səbəb olur, bu keçid mütləq istilik hissəsinin itirilməsi ilə müşayiət olunmalıdır (soyuq bir qaynaq tərəfindən udulur);

4) Carnot dövründəki istilik effektivliyi T vəziyyətində sıfırdır 1 \u003d T 2 . Buradan belə nəticə çıxır ki, sistemdə istilik tarazlığı qorunursa, yəni sistemin bütün bədənlərinin istiliyi eynidırsa, onda istiliyin faydalı işə çevrilməsi qeyri-mümkündür. Carnot dövrü üçün (birbaşa) doğrudur: h t\u003d 1 - T 2 / T 1 \u003d 1 - 1 \u003d 0-də T 1 \u003d? t \u003d T 2 (hər iki mənbənin temperaturu bərabər olduqda);

5) istilik səmərəliliyi? t geri dönən Carnot dövrünü (dairəvi proses) xarakterizə edir. Bütün real proseslər geri dönməzdir, bu enerji itkisinə (istilik ötürülməsi, sürtünmə və s.) Görə baş verir. Buna görə real bir Carnot dövrünün istilik səmərəliliyi (dönməz) həmişə 1 - T-dən azdır 2 / T 1 . Bu dövrünün əsas xüsusiyyəti, istiliyin veriləcəyi təqdirdə həm ideal, həm də adi həqiqi qazlar üçün eynidır (T 1 , T 2) mənbələr. Bu ifadənin özüdür. carnot teoremi,bunda deyilir: "İstənilən geri dönüş dövrü üçün bir istilik mühərrikində istilik səmərəliliyi dövrünün və ya maddənin (işçi mayenin) təbiətindən asılı olmayacaqdır." Yalnız qızdırıcının (istilik qurğusunun) və soyuducunun (istilik qurğusunun) temperaturlarının nisbəti ilə müəyyən ediləcəkdir. Başqa sözlə, hər bir geri dönüş dövrü üçün bir istilik mühərrikində istilik səmərəliliyi geri dönən Carnot dövrü üçün təyin olunan eyni düsturdan istifadə edərək hesablanır.

Tək mərhələli kompressor

Bir mərhələli kompressor yüksək təzyiqlər üçün yararsızdır və buna görə də 10-12 qurtumdan çox olmayan sıxılmış hava çıxarmaq üçün istifadə olunur. Bundan əlavə, yüksək sıxılma təzyiqlərində, yağlama şəraitini pisləşdirən temperatur yüksəlir

Bir mərhələli kompressorlar qazları nadir hallarda 6 - 7 atadan çox təzyiqə basmaq üçün istifadə olunur. Daha yüksək təzyiqlər yalnız aşağıdakı səbəblərə görə çox mərhələli kompressorlarda əldə edilə bilər.

Dövr, sxem, müddətli GTU səmərəliliyi

GTU işçi mayesi maye və ya qazlı yanacaqların yanma məhsuludur.

Şəkil 7.6-da sabit təzyiqdə yanacaq yanan sadə bir qaz turbin qurğusunun diaqramı göstərilir. Yanacaq pompası 5 və kompressor 4 yanacaq və hava 6 və 7 nozzləri vasitəsilə yanma otağına daxil olur. 1-dən yanma məhsulları, genişləndikləri yerə birləşdirilmiş 2-ə göndərilir və qaz turbininin bıçaqlarına 3 daxil olurlar.

Şəkil 7.7 və Şəkil 7.8 PV və TS diaqramlarında ideal qaz turbin dövrünü göstərir.

1-2 - P 2 təzyiqinə adiabatik sıxılma;

2-3 - sabit təzyiqdə P 2 istilik təchizatı q 1 (yanacaq yanması);

3-4 - ilkin təzyiqə qədər adiabatik genişlənmə P 1;

4-1 - işçi mayenin sabit təzyiqdə soyudulması P 1 (istilik çıxarılması q 2);

Dövrün xüsusiyyətləri bunlardır:

artım dərəcəsitəzyiq -  \u003d P 2 / P 1;

izobarik genişlənmə dərəcəsi   -  \u003d  3 /  2.

Turbin əməliyyatı:

l t \u003d h 3 - h 4. (7.10)

Kompressor işi:

l n \u003d h 2 - h 1. (7.11)

Bir qaz turbininin faydalı işi turbin və kompressor arasındakı fərqə bərabərdir:

L GTU \u003d l t - l k. (7.12)

Termal səmərəliliyi GTU dövrü aşağıdakı formada olur:

 t \u003d 1 - 1 /  (-1) / . (7.13)

Bir qaz turbininin, kompressorun və quraşdırmanın nəzəri gücü: (GTU):

N t \u003d l t D / 3600 \u003d (h 3 - h 4) D / 3600, (7.14)

N k \u003d l k D / 3600 \u003d (h 2 - h 1) D / 3600, (7.15)

N GTU \u003d l GTU · D / 3600 \u003d [(h 3 - h 4) (h 2 - h 1)] · D / 3600. (7.16)

Faktiki GTU dövrü, turbin və kompressorda sürtünmə və vorteks əmələ gəlməsi itkilərinin olması ilə nəzəri dövrdən fərqlənir. Qaz turbin qurğularının səmərəliliyini artırmaq üçün təsirli metodlar bunlardır: istiləşmə, işçi mayenin addım-addım sıxılması və genişlənməsi və s.

9. Buxar turbininin quraşdırılması sxemi (PTU)
  N

  və əncir 9.8, 9.9, 9.10-da buxar turbin qurğusunun (VET) və geri dönmə dövrünün sxemləri təqdim olunur p-v-   və T-s-diaqramlar (Rankine dövrü).

Təyinatları: PC - buxar qazan; PP - super qızdırıcı; Buxar qazanının ET - ekran (buxarlandırıcı) boruları; VE - su qənaətçisi; T - buxar turbinası; K su ilə soyudulan bir kondensatordur; H - nasos;
  EG - elektrik cərəyan generatoru (istehlakçı). Diaqramdakı nömrələr
  ilə təmsil olunan geri dönüş dövrünün nodal nöqtələrinə uyğundur
  içində p-v-   və T-s-qrafiklər

Buxar qazanındakı su və su buxarına verilən istilik (proseslərdə: 3-4 - suyun bir qaynağa qızdırılması, 4-5 - suyun buxarlanması, 5-1 - buxarın həddən artıq qızdırılması),

Turbində alınan iş adiabatik genişləndirmə prosesinin 1-2 xarici işidir:

Geri dönüşlü bir dövrün faydalı işi (dövrü sahəsi p-v-   və T-s-   diaqramlar)

Praktik hesablamalarda, turbinin işləməsi ilə müqayisədə mayenin uyğunsuzluğu səbəbindən əhəmiyyətsiz olan nasosun işinə laqeyd yanaşmaq mümkündür. Bu vəziyyətdə 3-cü vəziyyət diaqramlarda göstərilmir (Şəkil 9.11), çünki 3-cü nöqtə 2 point nöqtəsinə təsadüf edir:

,
,	(9.11)
.	(9.12)

(9.9) - (9.12) düsturlarının təhlili göstərir ki, istilik səmərəliliyi üç parametrdən asılıdır ( səh 1 , t 1 , səh   2), artan təzyiqlə artır səh   Buxar qazanında 1, buxarın həddindən artıq istiliyinin artması ilə t   1 və təzyiqin azalması ilə səh   Kondansatördə 2.

Müasir güclü buxar turbin zavodlarında buxar parametrlərindən istifadə olunur səh   1 \u003d 235 ... 240 bar, t   1 \u003d 535 ... 565 ° C, səh   2 \u003d 0.03 ... 0.05 bar
(t s   \u003d 25 ... 35 ° C). Daha yüksək parametrlərə keçid səh   1 və t   1 bahalı yüksək lehimli çeliklər tələb olunduğundan, metallurgiyanın inkişaf səviyyəsi ilə müəyyən edilir. Aşağı təzyiqlərdən istifadə etməklə səh   2, yayda 18 ... 20 o C olan kondensatoru soyuducu suyun istiliyi ilə məhdudlaşır.

In   buxar turbininin quraşdırılması Carnot dövrünü həyata keçirə bilər a-4-5-b(Şəkil 9.12): 4-5 - buxarlanma; 5- b   - turbindəki buxarın genişlənməsi; b-a -buxarın natamam kondensasiyası; a-4 - kompressorda yaş buxarın sıxılması.

Praktikada bu dövr ilk növbədə həyata keçirilmir, çünki həqiqi bir dövrdə, kompressor sürücüsündəki itkilər səbəbindən turbin tərəfindən istehsal olunan enerjinin çox hissəsi xərclənəcəkdir. Buxarı tamamilə kondensasiya etmək və daha sonra nasosdan su təzyiqini artırmaq daha qənaətlidir səh   2-yə səh   Prosesdə 1 2 -3. Bundan əlavə, bir turbində quru doymuş buxarın genişlənməsi prosesi (5- b) genişlənmə prosesində quruluq dərəcəsinin əhəmiyyətli dərəcədə azalması, yəni buxarda suyun tərkibindəki artım səbəbindən böyük sürtünmə itkiləri ilə əlaqələndirilir. Buna görə buxar turbinləri buxar qazanının super qızdırıcısının borularında buxar həddindən artıq istiləşmədən istifadə edirlər. Bu vəziyyətdə 1-2 genişləndirmə prosesi çox qızdırılan buxar bölgəsinə keçir, turbinin axım hissəsində buxar axması zamanı sürtünmə itkiləri azalır.

9 .3.2. Katsayıs sistemi
  peşə məktəblərinin səmərəliliyini qiymətləndirmək. Peşə məktəblərinin istilik balansı

Əncirdə 9.13 həqiqi Rankine 1-2 dövrü təqdim edir d-2 ¢ (nasos iş xərcləri istisna olmaqla):

1-2d   - bir turbindəki buxarın genişlənməsinin dönməz adiabatik prosesi ( s 2d > s 1);

1-2 - geri adiabatik genişlənmə prosesi ( s 2 = s 1).

Termal səmərəliliyi   geri dönüş dövrünün termodinamik mükəmməlliyini xarakterizə edir 1-2-2 ¢:

Harada N i = l i G- daxili güc (faktiki dövriyyə gücü).

Buxar qazanındakı istilik itkiləri (yanacağın kimyəvi və mexaniki yanması, ətraf mühitlə istilik mübadiləsi, baca qazları və s.) Buxar qazanının səmərəliliyi

Harada Ne = l e G- effektiv güc (turbin şaftında); l e   - səmərəli iş.

Peşə məktəblərindəki bütün itkilər (enerji istehlakçıları istisna olmaqla) ilə xarakterizə olunur effektiv səmərəlilik

Harada l   uh N   uh \u003d l   uh   . G   - müvafiq olaraq elektrik işləri və elektrik enerjisi.

Elektrik enerjisi yaradan elektrikli bir buxar turbinindəki bütün itkilər nəzərə alınır elektrik səmərəliliyi

,	(9.19)
.

Peşə məktəbləri üçün Rankine dövrü

Bütün buxar tamamilə yoğunlaşana qədər istilik kondensatordakı nəm buxardan çıxarılmalıdır. Bu vəziyyətdə, p2 təzyiqindən p1 təzyiqinə qədər olan sıxılma aşağı sıxlıqdakı su buxarı deyil, su. Qazana su vermək üçün kiçik ölçüləri və yüksək səmərəliliyi olan bir qidalı su pompası istifadə olunur. Belə bir dövrə 50-ci illərdə Şotlandiya fiziki və mühəndis W. Renkin tərəfindən təklif edilmişdir. Rankine dövründə istilik təchizatı orta inteqral temperaturu artırmaq və bununla da dövrünün səmərəliliyini artırmaq üçün imkan verir ki, super qızdırılmış buxar mümkün istifadə.

Turbin 3-də istilik işə çevrilir. Tullantı buxarı istilənmənin bir hissəsini soyuducu 4-dəki soyuducu suya verir və yenidən 5-lik bir nasosla qazana verilir. Buxar qazanında 1, sobada yanan yanacağın istiliyi səbəbindən buxarlanma prosesi baş verir, super qızdırıcıda 2 buxarın lazımi parametrlərinə nail olur.

Qazanda p1 \u003d const təzyiqində, 4-5 - istilik və 5-6 - suyun buxarlanması baş verir.

Proses 6-1 - super qızdırıcıda T1-ə qədər olan buxarın çox istiləşməsi. Beləliklə, super qızdırıcının çıxışında buxarın p1, T1, h1 parametrləri var, qazandan turbinə qədər p1 \u003d const olduğunu düşünürük

1-2 - turbindəki buxarın p2 təzyiqinə adiabatik genişlənməsi p2 T2 h2 turbinindən sonra parametrlər

2-3 - buxarın izobarik kondensasiyası. Nəticə h h 2 T ¢ 2 parametrləri olan su. Yem nasosundakı p2-dən p1-ə qədər adiabatik sıxılmadan sonra kondensasiya qazana daxil olur.

3-4 - suyun bir nasosla adiabatik sıxılması.

İkili döngələr

Nəzərdən keçirilən dövrlərə əsasən, ən uyğun işçi mayenin xüsusiyyətlərinə dair tələblər tərtib etmək olar:

İşçi maye daha yüksək vəzifə dövrü təmin etməlidir. Bunun üçün işləyən maye maye vəziyyətində daha aşağı izobarik istilik tutumuna, daha yüksək kritik parametrlərə,

İşçi mayenin xüsusiyyətləri elə yüksək olmalıdır ki, kifayət qədər yüksək vəzifə dövriyyəsindəki yüksək temperatur buxar təzyiqində çox yüksək deyil. yüksək təzyiq quraşdırma çətinləşdirir,

İşçi maye ucuz deyil, struktur materiallara münasibətdə zəhərli, aqressiv olmamalıdır.

Hal-hazırda bu tələblərə cavab verən işçi mayeləri olmadığından, bu işçi mayenin ən böyük üstünlüklərə sahib olduğu temperatur bölgəsində hər birini istifadə edərək iki işçi mayenin birləşməsindən istifadə edərək bir dövr keçirmək mümkündür. Bu tip dövrlərə ikili dövrlər deyilir.

Qarışıq dövrü zavodu

Qarışıq dövr, iki işləyən mayenin - yanma məhsulları və su buxarının istifadə olunduğu ikili dövrdür. Qazda

turbin girişində qaz istiliyi 900 ... 1000 ° C, çıxışda 350 ° C və daha çoxdur. Buxarla işləyən bitkilərdə, çox qızdırılan buxarın temperaturu 650 ° C-ə çatır, ancaq kondensatordakı suyun temperaturu yalnız 30 ° C olacaq. Beləliklə, ikili dövrdə, fərdi dövrlərin hər birindən daha yüksək bir temperatur fərqini həyata keçirmək və bununla da dövrünün istilik səmərəliliyini artırmaq mümkündür.

Qarışıq dövrü zavodu- elektrik enerjisi istehsal edən bir elektrik stansiyası. Buxarla işləyən və qaz turbin qurğularından artan səmərəliliyi ilə fərqlənir.

CCGT-nin üstünlükləri:

Kombinə edilmiş dövriyyə zavodları 50% -dən çox elektrik səmərəliliyinə nail ola bilər. Müqayisə üçün, ayrıca işləyən buxarla işləyən qurğular üçün məhsuldarlıq ümumiyyətlə 33-45%, qaz-turbin qurğuları üçün isə 28-42% arasında dəyişir

Quraşdırılmış tutum bir hissəsinin aşağı qiyməti

Qarışıq dövrlü qurğular buxarla işləyən bitkilərlə müqayisədə istehsal olunan elektrik enerjisinin vahidinə görə xeyli az su sərf edirlər

1- Qısa tikinti müddəti (9-12 ay)

2- Dəmir yolu və ya dəniz yolu ilə daim yanacaq tədarükünə ehtiyac yoxdur

3 - Yığcam ölçülər birbaşa istehlakçıda (fabrikdə və ya şəhər daxilində) quraşdırılmasına imkan verir ki, bu da elektrik xətlərinin və elektrik nəqlinin qiymətini azaldır. Enerji

4- Buxar turbin zavodları ilə müqayisədə daha ekoloji cəhətdən təmizdir.

CCGT-nin mənfi cəhətləri:

5- Müasir istilik elektrik stansiyalarının gücü 1200 MVt-a qədər, nüvə elektrik stansiyaları isə 1200-1600 MVt-a bərabər olduqda, avadanlıqların aşağı vahid gücü (1 vahid üçün 160-972.1 MVt).

Yanacağın yanması üçün istifadə olunan havanın süzülməsinə ehtiyac.

İdeal birləşmiş dövr - istiliyin verilməsi və çıxarılması zamanı işləyən mayenin temperatur dövrü sabitdir və müvafiq istilik mənbələrinin temperaturuna bərabərdir.

Qaz dövrəsində 1-2-3-6-1-də izotermik istilik tədarükünün praktik tətbiqi çox mərhələli nəticə nəticəsində həyata keçirilə bilər

istilik təchizatı və buxar dövriyyəsində izotermik istiləşmə 3-4-5-6-3 su buxarının kondensasiya prosesində həyata keçirilə bilər (proses 4-5). İstilik yanma məhsullarından istilik dəyişdiricisindəki su buxarına keçir. Bu sxemdəki qaz dövrü açıqdır (yanma məhsulları atmosferə atılır) və buxar bağlanır.

Qapalı bir dövrədəki işləyən maye yalnız su deyil, həm də qaz dövrünün istiliyindən istifadə edən karbon qazı və ya digər maddələr ola bilər.

Qaz da p \u003d const-də istilik girişi ilə bir qaz turbin qurğusunun quraşdırılması dövrü şəklində həyata keçirilir (pl. Ts - sxemində 722367).

Qaz və buxar dövrləri bir qaz-buxar dövrü ilə birləşdirilə bilər (belə bir dövrənin işçi mayesi yanma məhsulları və su buxarından ibarət olan qaz buxar qarışığıdır). Birləşdirilmiş dövrlü bitkilərdə turbin qarşısında su injektoru qaz istiliyinin azalmasına və eyni zamanda işçi mayenin entalpiyasının artmasına səbəb olur, çünki suyun xüsusi entalpiyası yanma məhsullarına nisbətən daha çoxdur. Belə bir dövrü akademik S.A.Xristianoviç təklif etmişdir.

Birləşdirilmiş dövrü zavodlarının iki əsas sxemi var. Birinci növ qurğularda qazlı yanma məhsulları və su buxarı bir-biri ilə qarışdırılır və sonra turbinaya daxil olur.

İkinci növdə, işləyən mayelər, hər biri ayrı-ayrılıqda, quraşdırmanın qaz və buxar hissələrinə göndərilir.

Yanma məhsullarının ayrıca axını və su buxarı olan birləşdirilmiş dövrəli qaz turbin qurğusunu nəzərdən keçirək.

Bu quraşdırmada, kompressordakı sıxılma sonrası hava sabit təzyiqdə qaz və ya maye yanacaqla işləyən yüksək təzyiqli bir buxar generatoruna verilir. Yanma məhsullarının istiliyi qismən buxar istehsalına və super qızdırıcıdakı buxarın qızdırılmasına sərf olunur. Aşağı temperaturda yanma məhsulları bir qaz turbininə və ondan sonra buxar generatoruna göndərilən yem suyunu istiləşdirmək üçün bir qaz su qızdırıcısına göndərilir.

Nəzəri bir dövrdə hər iki işləyən mayenin əldə etdiyi istilik miqdarı

qi \u003d m (hy -   h4 ") + (h - h).

Birləşdirilmiş dövrün istilik səmərəliliyi olacaqdır

  r] t \u003d   (h l - h 2) ) +   m (h i -   h 2 ") - (h 4)   - h 3) - (h 4 "-   h 3 ")m (hy - h ^) + (hi - h $))

Effektiv birləşmiş dövrəli qurğular qaz turbinlərinin baca qazlarının buxar generatorlarına axıdılması qurğularıdır. Səmərəlilik 0.45-ə çata bilər.

20) 4 soyuducu dövr.

Cəsədlər tərs istilik dövriyyəsində işləyən soyutma qurğularından istifadə edərək ətraf mühitin temperaturundan aşağı bir temperaturda soyudulur.

Kompressiya işinin genişləndirmə işini aşdığı və yekunlaşdırılan iş sayəsində istilik aşağı mənbədən yuxarıya ötürüldüyü bir dövrə tərs deyilir.

Q2 soyuq mənbədən alınan istilik olsun; q \\ - isti yaya verilən istilik;

L c \u003d q 1 -q 2 -   döngədə işləmək.

Soyuducu qurğuya işçi mayenin (kompressor və ya nasos) sıxılması üçün bir cihaz və işçi mayenin genişləndirildiyi bir cihaz daxildir (işçi maye deyilir) soyuducu); işçi mayenin genişlənməsi faydalı işlərin bitməsi ilə (bir piston maşınında və ya turbomachində) və faydalı iş görmədən baş verə bilər, yəni. kökündən dönməz (sıxışdırmaqla).

Hava soyuducu dövrü (Lorentz dövrü)

Hava soyuducu qurğu praktikada istifadə olunan ilk soyuducu qurğularından biri idi.

bir piston kompressoru ilə XIX əsrin ikinci yarısında yaygın idi. Hal-hazırda turboşarj qurğuları və bərpası olan qurğular geniş istifadə olunur ki, bu da hava ilə soyuducu soyuducu qurğuların səmərəliliyini artırır və əhatə dairəsini genişləndirir. [ 1 ]

Hava Soyuducu Qurğular   bir sıra narahatlıqlara malikdir və son zamanlarda köhnəlmişdir. Bunun əvəzinə, soyuducu qurğular geniş istifadə olunur, bunlarda az qaynar mayelər işçi maye kimi istifadə olunur: ammonyak, karbon qazı, kükürd dioksid, freonlar.

Soyuq qəbul etmək üçün quraşdırmanın əsas elementləri (Şəkil 14.1) kompressordur 1   və genişləndirən 3 . Onlara əlavə olaraq, iki istilik dəyişdiricisi var, bunların birində ─ soyuducu 4   hava soyudulmuş tankdan, ikinci soyuducudan istilik alır 2 ətraf mühitə və ya soyuducunun suyuna istilik verir.

Soyuducu (hava) təzyiqdən genişləndirici 1-də genişlənir səh1   təzyiqə qədər P2ekspanderin xarici bir istehlakçıya verdiyi işi tamamlayaraq. Genişləndiricidə adiabatik genişlənmə nəticəsində hava soyudulur

T1   T2 temperaturuna qədər, istiliyi çıxaran soyudulmuş həcm 2-ə daxil olur. Soyudulmuş həcmdən havaya istilik ötürmə prosesi sabit bir hava təzyiqində (p \u003d const) baş verir. İstilik çıxarılması

soyudulmuş həcm yalnız istilik istiləşmə prosesində hava istiliyi soyudulmuş həcm istiliyindən az olduqda mümkündür. Prinsipcə, soyudulmuş həcm T3-in çıxışındakı hava istiliyi, soyudulmuş cismin istiliyinə bərabər ola bilər, praktikada həmişə bu temperaturdan biraz aşağı olur. Soyudulmuş həcmdən çıxdıqdan sonra hava 3-də kompressora yönəldilir, burada onun təzyiqi təzyiqdən qalxır səh   2 təzyiq etmək səh   1 (havanın temperaturu T3-dən T4-ə yüksəlir). Sıxılmış hava soyuducuya daxil olur

6- Soyuducu, istiliyin soyuducu ilə dolaşan soyuducu suya ötürülməsi səbəbindən havanın istiliyinin azaldığı bir səth tipli bir istilik dəyişdiricisidir. Prinsipcə, soyuducudan ayrılan havanın istiliyi T   1, soyutma suyunun istiliyinə yaxın bir şəkildə edilə bilər, amma praktikada havanın istiliyi soyuducu suyun istiliyindən həmişə bir qədər yüksəkdir. Soyuducundakı proses sabit bir hava təzyiqində baş verir ( pi   \u003d const).

AES dövrü

Qaz yanacaqlarından istifadə edən istilik elektrik stansiyalarında isidilmiş buxar dövrüvə istilik neytron reaktorları (RTN) olan atom elektrik stansiyalarında - doymuş buxar dövrü. Bunun səbəbi, PTH-də sirkonyum əsaslı ərintilərin nüvənin əsas struktur materialı kimi istifadə edilməsidir. Onlar müxtəlif polad növləri ilə müqayisədə neytronların zərərli udulmasını azaltmağı mümkün edir, lakin 340-350 ° C-dən çox olmayan temperaturlara tab gətirə bilər. Bu, su buxarının kritik temperaturundan təxminən 374 ° C-ə bərabərdir və subkritik parametrlərlə doymuş buxar dövrünün səmərəliliyi aşırı qızdırılan dövrandan daha yüksəkdir. bir cüt (Şəkil 7).

TÜçün

Şek. 7. Cütlüyün subkritik ilkin parametrləri olan doymuş (qatı xətlər) və aşırı qızdırılan (kəsik xətlər) cütlükdə Rankine dövrü

İlkin buxar parametrləri   Təzyiqidir Səh   o və temperatur T   o turbinin girişində. Doymuş buxar dövrü üçün yalnız ilkin təzyiq seçilə biləcəyini unutmayın, çünki doyma təzyiqi işçi mayenin temperaturunu qeyri-müəyyən şəkildə müəyyənləşdirir.

Buxarın ilkin parametrlərinin artırılması dövrün istilik səmərəliliyinin artırılmasının əsas yollarından biridir.

Alınan başlanğıc temperatur nə qədər yüksəkdirsə, təzyiq daha aşağı olmalıdır - metalın etibarlılığı şərtinə görə. Cütlənmiş dəyərlər Səh   o və T   eyni güc qurğularının gücünü təmin etmək deyilir bərabər gücün ilkin parametrləri   işçi mayesi.q (π *) \u003d 1, və π * üçün<π≤1 убывает до q(1) = 0.

Burundan çıxan qazın azalmış axın sürətinin arxa təzyiq nisbətindən asılılığını nəzərdən keçirək səh   tank təzyiqinə səh   0 - π n \u003d səh   n / a səh 0 .

Bir azalma ilə ... amma, nozzindən axan jetə doğru yayılacaq və bu nozzinin çıxış hissəsinə çatacaqdır. Beləliklə, ....... ilə və ... ilə asılılıq ... ilə .... İlə (10.2) düsturu ilə ... Qeyd edək ki ........ ilə.

Arxa təzyiqin daha da azalması ilə göstərilən pozğunluq artıq məmənin çıxış hissəsinə çata bilməyəcək, çünki reaktinin əks istiqamətdə yayılmasının mütləq sürətinin komponenti 0 i.ə. bu təzyiq pozğunluğu yaxınlaşan qaz axını ilə uzaqlaşacaq kimi görünür. Bu, axının və ya böhranın "tıxanması" adlanan özünəməxsus bir fenomenə səbəb olur. Göstərilən aralığdakı təzyiqin dəyişməsi axın parametrlərinə təsir göstərməyəcək, yəni. asılılıq süjetinin hissəsi ... for .... üfüqi bir xəttin bir seqmenti ilə təmsil olunur .... (10.2) düsturuna uyğun bir kəsik əyri deyil.

Qazandakı qaz vəziyyətinin verilən parametrləri üçün mümkün olan maksimal ... və ... axan qazın kütləvi axın sürəti (9.4) düsturu ilə müəyyən edilir.

(10.3)

və geri təzyiq 0 aralığında tətbiq olunur<səh   n ≤ səh * (0<π н ≤π *).

Bərabərlik olduqda

, (10.4)

hansıda q   in \u003d q(π n) 10 in \u003d π n ilə (10.2) düsturu ilə müəyyən edilir.

Kritik sürət   kanalın çıxış hissəsindəki qaz sürətinə, tənqidə bərabər və ya daha az bir təzyiqdə deyilir - P K.

w K \u003d r 2 (g / (g + 1))

Kritik sürət ideal bir qazın yalnız ilkin parametrlərdən, təbiətindən asılıdır və qazın (a) kritik parametrlərdə səs sürətinə bərabərdir.

w K \u003d a \u003d r g · P K · x K

Birləşdirilmiş Laval nozzili böyük təzyiq damcılarını istifadə etmək və kritik və ya səs sürətini aşan axın sürətlərini təcrid etmək üçün hazırlanmışdır. Laval nozzle qısa bir tapering bölməsindən və genişlənən konik bir burundan ibarətdir (Şəkil 5.1). Təcrübələr göstərir ki, genişlənən hissənin tapan bucağı təxminən  \u003d 8-12-ə bərabər olmalıdır. Böyük açılarda, jetin kanal divarlarından ayrılması müşahidə olunur.

İdeal bir qazın axın sürəti və ikinci axın sürəti (5.7) və (5.9) düsturlarla müəyyən edilir.
  Burun genişlənən hissəsinin uzunluğu aşağıdakı tənliklə müəyyən edilə bilər:

l \u003d (D - d) / 2tg ( / 2), (5.13)

burada:  nozzle taper bucağıdır;
  D - çıxışın diametri;
  d minimum hissədəki nozzinin diametridir.

Sual

Laval burun   - xüsusi bir profilin bir qaz kanalı, onun üzərindən keçən qaz axını sürətlə sürətlənir. Bəzi buxar turbinlərində geniş istifadə olunur və müasir raket mühərrikləri və səssiz reaktiv təyyarə mühərriklərinin vacib hissəsidir.

Burun ortasında daralmış bir kanaldır. Ən sadə vəziyyətdə, belə bir nozzle, dar ucları ilə bükülmüş bir cüt kəsilmiş konusdan ibarət ola bilər.

Laval bir nozzle istifadəsi, burun önündəki ümumi qaz təzyiqi, qazın endiyi mühitin təzyiqindən daha çox olan burun hissəsinin dar hissəsində kritik bir təzyiq əldə etmək üçün kifayət olduqda tövsiyə olunur. rnar olduqda. P pk (, super kritik adlanır; p p və p p üçün müvafiq olaraq kritik və subkritik rejimlər var)

Laval bir nozzle istifadəsi artan bir buxar sürətini əldə etməyə imkan verir, bunun sayəsində çiləmə keyfiyyəti yaxşılaşır və buxar istehlakı azalır. Danilin nozzində, buxar jetinin enjeksiyon hərəkəti səbəbiylə yanacaq yağı ilə əmilən yanacaq yağı təchizatı kanallarına müəyyən bir hava daxil olur. Bəzi insanlar bu havanın yanma prosesini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırdığına inanırlar.

İstilik elektrik stansiyalarının istifadə olunan ilkin təbii enerjinin növünə və verilən enerji növünə görə təsnifat verin. Dövlət rayon elektrik stansiyasının dekodlanması. Bir bölgədəki elektrik stansiyalarının növləri.

Istifadə olunan ilkin enerji növünə görə   İstilik elektrik stansiyalarının aşağıdakı növləri mövcuddur:

İstilik Elektrik Stansiyaları qalıq yanacaq   (kömür, yanacaq yağı, təbii qaz, neft şisti və s.); belə elektrik stansiyaları İES adlanırdı (sözün dar mənasında); Fosil işləyən istilik elektrik stansiyalarının əsas növləri pulverized kömür və qaz-neft istilik elektrik stansiyalarıdır; pulverized kömür zavodları üçün ehtiyat yanacaq qaz ola bilər;

İstilik Elektrik Stansiyaları nüvə yanacağı, yəni nüvə elektrik stansiyaları (AES);

İstilik Elektrik Stansiyalarından istifadə alternativ və bərpa olunan enerji mənbələri   (NIE), xüsusən birbaşa günəş radiasiyasının enerjisidir. Qeyd edək ki, ilkin təbii enerjinin demək olar ki, bütün növlərinin əsas mənbəyi Günəşdir. Məsələn, kömür yer qabığında üzvi mənşəli məhsullardan, ilk növbədə bitki örtüyündən əmələ gəlmişdir və böyüməsi günəş enerjisi hesabına baş verir. Okean daşqınlarının səbəbi ayın yer üzündə, sonuncu günəş ətrafında fırlanmasıdır. Çayların axını, günəş enerjisi səbəbindən böyük su anbarlarının səthindən suyun buxarlanması və yağış, qar şəklində sonrakı yağıntıların olmasıdır.

Qaz bir neçə qazın qarışığından ibarətdirsə, onda Dalton qanunu qarışığın təzyiqini hesablamağa kömək edəcəkdir

harada p v səh 2 , p b - qismən təzyiq   qarışığı təşkil edən qazlar.

Qismən təzyiq   qazın yalnız verilən bütün həcmdə yer tutacağı təqdirdə təzyiqə deyirlər.

Molekulyar kinetik nəzəriyyə(MKT) XIX əsrdə yaranmışdır. və maddənin quruluşunu (əsasən qazlar) üç müddəa baxımından təqdim etdi:

• bütün cisimlər hissəciklərdən ibarətdir: atomlar və molekullar;
•   hissəciklər davamlı xaotik hərəkətdədir (istilik);
•   hissəciklər bir-biri ilə tamamilə elastik toqquşmalar yolu ilə qarşılıqlı təsir bağışlayır.

MKT ən uğurlu fiziki nəzəriyyələrdən birinə çevrildi və bir sıra təcrübi faktlarla təsdiqləndi. Atom və molekulların xaotik istilik hərəkətinin vizual eksperimental təsdiqi oldu brownian hərəkəti.

Braun hərəkəti - bu fenomen 1827-ci ildə Robert Braun tərəfindən kəşf edildi. Mikroskop altında suda dayandırılmış çiçək poleninin hərəkətini müşahidə edərək pozulmuş ziqzaq hissəciklərinin traektoriyalarını gördü.

Brownian hərəkətinin səbəbi, təzyiq dalğaları səbəb olan mühitin molekullarının istilik hərəkətidir. Orta mühitin molekullarının zərbələri hissəcikin səhv hərəkət etməsinə səbəb olur: sürəti böyüklükdə və istiqamətdə sürətlə dəyişir. Brownian hərəkətinin tam nəzəriyyəsi daha sonra Albert Einstein və Marian Smolukhovskiy tərəfindən verilmişdir.

MKT-nin əsas tənliyi. Damar divarındakı qaz təzyiqi, qaz molekulları ilə toqquşduqda damar divarı ilə əlaqə qurduğu məqamla müəyyən edilir. Molekulun sürəti nə qədər yüksək olsa, sürət daha çox olur, divarda o qədər güclü təsir göstərir. səh ~ v.   Bundan əlavə, molekulun kütləsi nə qədər böyükdür tyüksək sürət, səh ~ t   Molekulların daha yüksək konsentrasiyası n, daha tez-tez toqquşmalar baş verir, buna görə də səh ~ n.   Təzyiqin məkanda bütün istiqamətlərə (x, g /, g) bərabər şəkildə paylandığını fərz etsək, sonda yazırıq

Bir molekulun kinetik enerjisi E \u003d mv /2. Son iki tənliyi bağlayaraq əldə edirik

Son tənlik və çağırıldı mKT əsas tənliyi.   Bu tənlik ideal qaz molekullarının orta kinetik enerjisini göstərir (E)   istiliyinə mütənasibdir T.   Qeyd edək ki, tənlik monatomik ideal bir qaz üçün yazılmışdır. Polatomik bir qaz üçün bu forma alacaq

harada i -   artıq sizə məlum olan molekulun sərbəstlik dərəcələrinin sayı. Bərabərlikdən

buna əməl edir kök orta sürət deməkdir   monatomik qaz molekulları bərabərdir

Maxwell paylanması 1, fizikanın bərabər hissələrində (və yalnız deyil) tapılan ehtimal paylaması, MKT-nin mərkəzində yerləşir. Maksvell paylanması, bir qazdakı fərdi molekulların xüsusiyyətlərini təsvir etmək üçün elektron ötürmə proseslərinə də aiddir. Adətən bu paylama dedikdə bir qazda molekulların enerji paylanması başa düşülür, ancaq molekulların sürətlərin, momentumların və təcil modullarının paylanmasına da tətbiq edilə bilər. Ayrıca bir çox diskret enerji səviyyəsində diskret bir paylama və ya müəyyən bir enerji fasiləsi üzərində davamlı bir paylanma şəklində ifadə edilə bilər.

Maksvell paylanmasının yalnız bir tətbiqini - qaz molekullarının sürətlər üzərində paylanmasını nəzərdən keçirməklə özümüzü məhdudlaşdırırıq.

Riyazi olaraq, Maxwell paylama funksiyası (Şəkil 4.1) aşağıdakı kimi yazılmışdır:

Şek. 4.1.

Paylama funksiyasının riyazi mənasını izah edək. Hər hansı bir paylama funksiyası (Maksvell də daxil olmaqla) müəyyən miqdarın (bizim vəziyyətimizdə qaz molekullarının sürətinin) olma ehtimalını göstərir v)müəyyən bir məqam qəbul edir. Maksvell sürət bölgüsü funksiyası f (v)   qaz molekulunun sürətinin olma ehtimalını göstərir v.

Əncirdə 4.1 sürət paylama əyrisində üç xarakterik nöqtə qeyd edilmişdir: o - çox güman ki   molekulun sürəti (maksimuma uyğundur, çünki bu ehtimal ən yüksəkdir, buna görə adı), r\u003e cp - orta sürət   molekullar (onun ehtimalı bir qədər azdır) və g; kv - kvadrat orta   sürət (daha az ehtimal ilə).

Hər üç sürət üçün riyazi ifadələri təyin edin. Maksimum dəyərinə uyğun olan ən böyük sürəti tapmaq v)   hesablamaq lazımdır df / dv   sıfıra bərabərləşdirin və qərar verin v

Ceyms Klerk Maksvell (1831 - 1879) - İngilis fiziki və riyaziyyatçısı. Müasir klassik elektrodinamikanın (Maksvell tənlikləri) əsasını qoydu, qərəz cərəyanı və elektromaqnit sıfır anlayışlarını fizikaya təqdim etdi, elektromaqnit dalğalarının mövcudluğunu, işığın elektromaqnit təbiətini proqnozlaşdırdı, qazların kinetik nəzəriyyəsinin yaradıcılarından biri və rəngli fotoşəkil prinsipinin müəllifidir.