Адиабатические процессы Адиабатические процессы в газах

Принципиальная схема детандерного расширения представлена на рис. 41. Детандерное расширение характеризуется постоянством энтропии процесса. Газ засасывается компрессором К при давлении pi и температуре Ti и изотермически сжимается до давления р2 (линия 1—2). Сжатый газ расширяется в детандере Д-Р до первоначального давления рь Теоретически расширение в детандере происходит при постоянной энтропии (линия 2—3) и газ должен охладиться при этом до температуры Тг. При этом работа, совершаемая 1 кг газа в детандере, равна /i2—h-л. В действительности процесс в детандере отклоняется от адиабатического и расширение происходит по политропе (линия 2—< ). Энтальпия газа после расширения будет при этом h i, и работа, затрачиваемая в детандере, составит /дет = /1г— з-Отношение действительной работы к теоретической называется коэффициентом полезного действия детандера [c.124]

Процесс адиабатического сжатия газа характеризуется полным отсутствием теплообмена между газом и окружающей средой. При адиабатическом сжатии газа dQ = О и из уравнения (IV,2) следует, что dS = 0. [c.154]

Работу обратимого адиабатического процесса газа можно так же определить и графически по, Р — V-диаграмме. Как и в ранее рассмотренных случаях она равна площади S фигуры, заключенной между графиком процесса и осью V (заштрихованная область диаграммы на рис. II.4). [c.61]

Допустим, что состоя51ие сжатого газа перед детандером характеризуется температурой Т, = 205 К и давлением = 100 ат — точка 1. Процесс адиабатического расширения газа с отдачей пненшей работы осушествляется при S = onst. Поэтому опустив из точки 1 вертикаль вниз до пересечения с изобарой, отвечающей заданному конечному давлению Рз = сип, найдем точку 4, характеризующую состояние газа в конце детандирования. Этой точке соответствует температура Т4 = 82 К и, следовательно, понижение температуры газа ЛГ [c.653]

Первое слагаемое положительно, второе — отрицательно. Совершая работу в адиабатическом процессе, газы охладятся. [c.73]

Уравнения (41)—(41 г) дают выражение работы так называемого абсолютного адиабатического процесса, т. е. такого процесса, при котором рабочее тело (газ) при своем адиабатическом расширении или сжатии не совершает замкнутого (кругового) цикла. Однако сжатие и расширение газа или пара в двигателях (паровых машинах, компрессорах и т. п.) протекает таким образом, что рабочее тело (газ, пар), совершая в цилиндре двигателя работу, периодически возвращается в начальное состояние. Работа такого периодического (замкнутого или кругового) процесса при сжатии и расширении газа или пара в двигателях в /. раз больше работы абсолютного адиабатического процесса . Следовательно, в случае подсчета работы компрессоров и двигателей, уравнения (41)—(41 г) примут следующий вид [c.100]

Таким образом, если адиабатическое сжатие или расширение газа идет с затратой или, соответственно, с получением определенной механической работы, то подсчет любого параметра его состояния (Р, V, Г, А) производят по уравнениям адиабатического процесса (39)—(42 г). Если же расширение газа протекает без совершения внешней работы (в, пустоту ), то здесь указанные выше уравнения неприемлемы в этом случае подсчет производится по эмпирическим формулам или по тепловым диаграммам (см. ниже). [c.101]

Время прохождения газов и паров через сужающее устройство настолько незначительно, что их сжатие и последующее расширение происходит практически без обмена тепла с окружающей средой, т. е. адиабатически. Для адиабатического процесса действительно соотношение [c.293]

Уравнение адиабатического процесса газа Ван-дер-Ваальса сразу же получается из (105), если приравнять энтропию постоянной [c.82]

В практических условиях для определения величины / использованы три процесса адиабатическое расширение газа (стр. 34), смешение газов неодинаковой температуры (стр. 113) и конденсация пара на поверхности (стр. 170). [c.43]

В камере Вильсона, в основе которой лежит процесс адиабатического расширения газа, пересыщение пара неравномерно по сечению камеры и изменяется во времени (см. рис. 2.8), поэтому замена такой камеры другими аппаратами представляет большой практический интерес для многих исследований. [c.138]

Из формул (1), (2) для процесса адиабатического расширения газа в [5] получена приближенная формула, описываюш ая расшире-нпе трубки тока вдоль различных линий тока г [c.194]

Рассмотрим процесс адиабатического расширения газа, когда давление, оказываемое грузом на поршень, равно нулю. Процесс этот нестатический и, в сущности, ничем не отличается от процесса Гей-Люссака (глава IV). Тем не менее рассматриваемое бесконечно малое изменение описывается уравнением (XI, 176) [c.256]

Общий случай. Обычно процесс контактирования проводят с отводом тепла. При наличии теплоотвода температуры будут ниже достигаемых при тех же степенях превращения при адиабатическом процессе, а линия, изображающая процесс на диаграмм ме /—X, пройдет левее адиабаты. Отклонение каждой точки этой кривой от адиабаты (выраженное в градусах изменения температуры газа) соответствует количеству тепла, отводимого от катализатора в процессе окисления до достижения данной степени превращения [c.243]

Допустим, что состояние сжатого газа перед детандером характеризуется температурой Т — 205 °К и давлением = 100 ат — точка 1. Процесс адиабатического расширения газа с отдачей внешней работы осуществляется при S = onst. Поэтому опустив из Точки I вертикаль вниз до пересечения с изобарой, отвечающей заданному конечному давлению Рз = 1 am, найдем точку i, характеризующую состояние газа в конце детандйрования. Этой точке соответствует температура = 82 °К и, следовательно, понижение температуры газа АТ = Ту — Т — = 205—82 == 123 К. По количеству отнимаемого от газа тепла (Q == = — ii = 86 — 58 = 26 ккал/кг = 10,9-10 дж/кг) определяется работа расширения газа. [c.653]

По S — Г-диаграмме можно определить количество отнимаемой от расширяющегося газа теплоты и понижение температуры при детандировании (см. рис. УП1. 6). Например, параметры сжатого газа перед детандером Т = 205 К и Pi = 100 атм = 10 МПа (точка 1). Процесс адиабатического расширения газа проводится при S = onst. Поэтому опустив из точки 1 вертикаль до пересечения с изобарой, отвечающей заданному конечному давлению Рг = 1 атм (0,1 МПа), получим точку 4, характеризующую состояние газа в конце детандирования — Г4 83 К. Тогда понижение температуры газа АГ = Ti — Г4 = 205 — 83 = 122 К. Количество отнимаемой теплоты Q = Я1 — Я4 = 86 — 58 = 28 ккал/кг = [c.170]

Последний процесс — адиабатическое сжатие газа — проведем следующим образом отъединим газ от теплоприемника и сожмем его до объема т. е. вернем газ в исходное состояние, В эт<ж процессе [c.94]

Как сказано выше, процесс контактирования начинается с подачи в первый контактный аппарат газа, подогретого в теплообменниках до 440° (точка А). Поскольку в условиях адиабатического процесса для 7%-ного газа температура на каждый процент контактирования повышается на 2°, работа первого контактного аппарата выражается адиабатой АВ—прямой линией, идущей вверх с наклоном, выражающим зависимость между ходом реакции и температурой газа. Из диаграммы видно, что в условиях адиабатического процесса, когда реакция идет без отвода тепла, в первом контактном аппарате может быть достигнуто контактирование не более, чем на 75%. Этот предел определяется точкой встречи адиабаты АВ с кривой равновесных температур. При достаточном времени соприкосновения газа с катализатором адиабата может вплотную подойти к кривой равновесных выходов, но пересечь эту линию она не может. Более высокая степень контактирования в адиабатических условиях контактного процесса здесь принципиально недостижима. [c.194]

При адиабатическом режиме отсутствует теплообмен с окружающей средой. Выделение или поглощение в результате. реакции тепла приводит к соответствующему изменению температуры реакционной смеси и, следовательно, отклонению ее от оптимальной. Поэтому применение истинных адиабатических реакторов ограничено процессами, протекающими с небольшими тепловыми эффектами. Гораздо чаще для компенсации потерь или отвода избытка тепла применяют различные теплоносители или хладоагенты, смешиваемые с потоком реагирующего вещества (избыток реагирующего вещества с иной температурой, чем у основного потока, инертный разбавитель — газ и т. п.) или являющиеся предварительно нагретыми или охлажденными твердыми телами, непосредственно контактирующими с реакционной смесью (катализатор, насадка из инертных материалов, гранулированный движущийся теплоноситель). Хотя в таких аппаратах имеет место теплообмен при непосредственном контакте с теплоносителем или хладоагентом, их принято называть формально адиабатическими. Эти аппараты выгодно отличаются простотой конструкции от реакторов с теплообменом через стенку. Они обычно являются емкостными цилиндрическими, коническими или шаровыми, в которых слой катализатора расположен на решетке. Если процесс осуществляется при атмосферном давлении, то аппарат может быть выложен из кирпича аппараты, работающие под давлением, изготовляются из стали. Условия теплообмена в реакторах рассматриваемого типа очень благоприятны, так как имеет место непосредственный контакт газа с катализатором, на поверхности которого протекает реакция, сопровождающаяся выделением или поглощением тепла. Источником тепла в случае эндотермических процессов может служить либо сам газ, либо катализатор, а в случае экзотермических процессов хладоагентом может быть только реагирующая газовая смесь. [c.86]

Более подробное обсуждение процессов адиабатического насыщения газа дается на стр. 425. [c.380]

В процессе дросселирования энтальпия остается постоянной, но такой адиабатический процесс не является изоэнтропическим. В этом процессе энтропия возрастает и он необратим. Физическая сущность необратимости дросселирования заключается в том, что внутренняя энергия газа здесь расходуется не на получение внешней работы, а на преодоление усиленного внутреннего трения при прохождении потока вещества через суженное отверстие. Дросселирование идеального газа не приводит к изменению температуры. Для идеального газа линии постоянных температур и энтальпий (изоэнтальпа и изотерма) совпадают. В реальном газе при дросселировании за счет изменения внутренней энергии совершается работа против внутренних сил взаимодействия молекул О и поэтому наблюдается изменение температуры. При дросселировании идеального газа объемная энергия не изменяется [c.12]

Уравнение (41) дает выражение работы так называемого а б с о л ю т н о г о адиабатического процесса, т. е. такого процесса, при котором рабочее тело (газ) при своем адиабатическом расширении или сжатии не совершает замкнутого [c.71]

Процесс адиабатического сжатия газа характеризуется полным отсутствием теплообмена между газом и окружающей средой. При адиабатическом сжатии газа dQ = О и из уравнения (IV,2). следует, что 5 = 0. Таким образом, в процессе адиабатическо1 о сжатия газа неизменной остается его энтропия, и этот процесс изображается на диаграмме Т—5 прямой AD (см. рис. IV-2), проведенной по линии 5л — onst. [c.154]

Обычно, это процессы с небольшой концентрацией исходного реагента, к которым относятся процессы каталитической очистки обезвреживание отходяших газов, очистка технологических газов, например, азотоводородной смеси от оксида углерода. Адиабатический процесс также применяют для обратимых процессов, когда разофев ограничен равновесием. В промышленности это экзотермические процессы окисления 802, синтеза ННз, эндотермические процессы дегидрирования в производстве мономеров синтетического каучука. Для достижения полного преврашения эти процессы проводят в многослойных реакторах. [c.221]

Для получения низких температур в технике используют, как уже отмечалось, либо процесс дросселирования газов (изо-энтальпическое расширение, i = onst), либо процесс адиабатического расширения газов с отдачей внешней работы (изоэнтро-пическое расширение, dS = 0, dQ 0), либо сочетание обоих процессов, [c.741]

Возможен и совсем иной процесс. Если в ходе процесса отсутствует теплообмен с оку ужающей средой Q = О, 6(3 = 0), то такой процесс называют адиабатическим. В адиабатическом процессе работа может совершаться только за счет убыли внутренней энергии. Работа обратимого адиабатического расширения идеального газа [c.22]

Применение температур, превышающих 1000° С, с газообразным теплоносителем использовано в новой технологической схеме процесса совместного производства ацетилена и этилена, разработанной независимо фирмами Фарбверке Хехст [4] и Сосьете бельж де л азот [5]. Хотя, как показано выше, процессы с газообразным теплоносителем основаны на тех же основных принципах, что и адиабатический процесс крекинга с паром фирмы Келлог , процесс фирмы Фарбверке Хехст протекает при значительно более высоких температурах и требует совершенно другой аппаратуры. На практике применяется особого типа горелка для сжигания газов. После отделения углекислого газа, ацетилена и этилена остаточный газ содержит водород, окись углерода и немного метана, в то время как остаточный газ крекинга в трубчатой печи и адиабатического крекинга с паром состоит из водорода и метана. [c.20]

СЖАТИЕ ГАЗОВ — процесс уменьшения объема газа, сопровождающийся повышением давления и томп-ры. С. г. применяется в различных химич. и физич. процессах, а также при перемещении газов. Теоретически С. г. может протекать изотермически и адиабатически действительный же процесс С. г. является политроническим. При изотермич. сжатии (7 =сопз1) расходуемая энергия полностью превращается в тепло, отводимое в окружающую среду цри политропич. сжатии ф 0) энергия только частично расходуется на повышение внутренней энергии газа, а при адиабатич. сжатии — полностью. [c.423]

При абсорбция хлористого водорода водой или соляной кислотой возможны два режима — изотермический (с отводом тепла реакции) и адиабатический (без отвода тепла абсорбции). В изотермическом режиме можно получать кислоту более высокой концентрации из газов, содержащих примеси с низкими температурами кипения. Адиабатический режим основан на использовании тепла абсорбции для испарения воды и удаления легколетучих органических соединений. Таким образом, происходит и одновременная очистка соляной кислоты, концентрация которой обычно ниже, чем в случае изотермической абсорбции. Кроме того, адиабатический процесс не позволяет абсорбировать низкоконцентрированные (по НС1) газы. [c.217]

Сжигание газообразных горючих отходов с низкой жаропро-изводительностью. Сильно забалластированные газы характеризуются низкими значениями жароироизводительностп п нормальной скорости распространения пламени. Поэтому процесс горения этих газов отличается малой интенсивностью и при неудачной организации может сопровождаться значительной неполнотой сгорания. Вследствие низкой скорости нормального распространения пламени снижается устойчивость факела (в отношении отрыва его от горелок). Указанные особенности сильно забалластированных газов позволяют наметить пути организации их эффективного сжигания повышение адиабатической температуры горения газов до необходимой сжигание газов при температурах, близких к адиабатическим применение топочно-горелочиых устройств с повышенной стабилизирующей способностью факела (в отношении отрыва). [c.90]

Последняя стадия процесса — адиабатическое сжатие газа. Цилиндр с газом отключается от теплоприем-ника, полностью изолируется от теплообмена с внешней средой и "газ приводится к исходному состоянию, характеризуемому температурой Гь давлением р и объемом Vi. Внутренняя энергия газа возрастает на величину, равную работе, затраченной на сжатие. На рис. 28, б эта стадия представлена отрезком адиабаты DA. [c.113]

Работа адиабатического расширения газа в цилиндре, соответствующая холодопроизводительности процесса, состоит нз-двух частей. Первая часть—это работа за счет использования внутренних межмолекулярных сил газа она проявляется в охлаждающем эффекте Джоуля—Томсона и выражается разностью энтальпий воздуха при давлениях и р, и температуре (рис. II). Вторая —это внешняя работа детандера вследствие расш) -р е н и я в нем газа ее холодильный эффект выражается уменьшением энтальпии 1 кг газа при адиабатическом расширении в детандере с давления и температуры Тг до давления р и температуры Гд по линии 3—4, как это изображено на рис. 11. Разность энтальпий Q = il— 2 выражает холодопроизводительность-процесса дросселирования, а разность энтальпий —/4— [c.57]

На рис. 1-8 изо бражен процесс адиабатического расширения газа, усло1Ж ненный только явлением регенеративного теплообмена. [c.32]

Теперь вернем снетему снова в состояние 1 предполагаемым адиабатическим путем. Для него Q = 0, тогда — Д6 +Ш =0. Сум-.мируя эти уравнения, имеем Q=W+W (так как А11 одинаково для обоих процессов). Значит, в итоге кругового обратимого процесса теплота Q была превращена полностью в работу. Такой результат противоречит второму началу и, следовательно, исходное предположение ошибочно. Очевидно, что состояние 2 недостижимо чисто адиабатическим путем. Этот припщш, сформулированный Каратеодори, справедлив для систем, у которых все части имеют одну и ту же температуру, т. е. для термически однородных систем. Отсюда следует, что существует функция, которая в адиабатическом процессе остается неизменной. Но этот процесс характеризуется условием бС = 0, поэтому разумно допустить, что искомая функция содержит Q. Однако бQ не является полным дифференциалом и Q не может быть функцией состояния. Умножив 6Q на интегрирующий множитель 1/Г, получаем выражение, которое, по крайней мере для идеального газа, является полным дифференциалом. Справедливо ли это по отношению ко всем веществам Каратеодори рассмотрел пфаффову форму, представляющую элемент теплоты в общем виде [c.41]

Пользуясь процессом адиабатического расширения с отдачей внешней работы, можно очень быстро охладить газ до температуры его сжижения. Практически, в цилиндре поршневой расширительной машины (детанд ) расширение газа происходит не адиабатически, а политропичесии, так как через стенки цилиндра тепло окружающей среды будет передаваться расширяющемуся газу. Вследствие этого, а также вследствие выделяющегося тепла трения поршня фактически в детандере получается значительно меньше холода, чем это следует по теоретическому процессу, й действительная температура газа конце расширения бывает значительно выше, чем получается по вышеприведенной формуле. [c.66]

Таким образом, если адиабатическое сжатие или расширение ггзи идет с затратой или, соответственно, с получением определенной механической работы, то подсчет любого параметра его состояния (Р, V, Т, А) производят по уравнениям адиабатического процесса (39) —(426). Если же расширение газа протекает без совершения внешней работы (в пустоту ), то здесь [c.73]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология