Физические и термодинамические свойства газов

ГЛАВА III ФИЗИЧЕСКИЕ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЗОВ [c.56]

ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЖАТЫХ ГАЗОВ [c.16]

Растворяющая способность тех или иных надкритических газовых растворителей в сильной степени зависит от их плотности, температуры и давления. Большое значение имеет также их вязкость, так как она характеризует транспортные возможности сжатых газов. Поэтому физические и термодинамические свойства надкритических флюидов заслуживают особого внимания. Но в связи с небольшим объемом книги здесь дается характеристика свойств лишь некоторых газов, принимающих наибольшее участие в природных, а также в технических процессах. К таким газам относятся углеводородные газы, углекислый газ и надкритический водяной пар. Кроме того, для примера приведены данные, характеризующие изменение плотности и вязкости некоторых газов при растворении в них веществ. [c.16]

Приводятся физические, термодинамические и топливно-технические свойства газов. [c.124]

Авторы приводят исчерпывающие сведения практически по всем аспектам использования как существующих, так и потенциальных СНГ. В первой части книги основное внимание они уделяют собственно СНГ, рассматривают их особенности, химический состав и методы очистки. Описание авторами физических и химических свойств данных газов является всеобъемлющим. Ими установлены основополагающие критерии, которыми следует руководствоваться при решении практических задач, возникающих при переработке и хранении жидких и эффективном сжигании газообразных углеводородов. Исчерпывающие сведения по термодинамическим свойствам компонентов СНГ могут быть в одинаковой степени полезны как студентам и исследователям, так и специалистам-прак-тикам. Рассмотренные в начале работы вопросы горения, в основе которого лежат реакции окисления углеводородов, логично подводят читателя к установлению характеристик горения СНГ, а затем и к конструированию соответствующих горелочных устройств. Первая часть книги заканчивается рассмотрением вопросов распределения, переработки и хранения (включая весьма важные вопросы техники безопасности) СНГ при их использовании в ком- [c.5]

Из многих физических и термодинамических свойств сжиженных газов некоторые являются определяющими при решении многих вопросов безопасного транспорта, хранения, распределения и использования этого вида горючего. Кроме компонентного состава к таким параметрам относятся прежде всего плотность и упругость паров сжиженных углеводородных газов. Ниже приводится описание приборов и методов определения плотности и упругости паров сжиженных углеводородных газов. [c.5]

Таким образом, адиабатические процессы в равновесном режиме, которые по определению должны быть изоэнтропийными, наилучшим образом описываются с использованием отношения удельных теплоемкостей смеси и свойств газа. Хотя как газ, так и частицы в термодинамическом отношении ведут себя как отдельные жидкости, можно заметить, что физически при изменении давления может изменяться только объем, занимаемый газом. [c.326]

Подставив полученный результат в уравнение (1.6), получим следующее уравнение энергии для сжимаемого, термодинамически реального газа с переменными физическими свойствами [c.8]

Гл. 3 посвящена физико-химическим свойствам образующихся по газовому тракту соединений серы, в ней рассмотрено термодинамическое равновесие соединений серы при разных температурах и избытках воздуха и их последующая трансформация в кислоты и растворы, а также взаимодействие с другими компонентами дымовых газов. Много внимания уделено термодинамическим свойствам и исследованиям двухфазных газожидкостных систем, включающих в себя окислы серы и другие соединения. Поскольку многочисленные публикации о кинетике реакции доокисления сернистого газа в серный ангидрид достаточно противоречивы, в книге приводятся математический аппарат и определение порядка гомогенной реакции, а также физическая сущность и приемы расчета гетерогенного каталитического доокисления на конвективных поверхностях нагрева. [c.7]

При исследовании механизма абсорбции в любых газожидкостных системах наибольшую трудность вызывает расшифровка кинетики абсорбции, в частности достаточно адекватный учет диффузии вещества в газовой и жидкой фазах. Задача заключается в таком моделировании диффузионных процессов, протекающих как внутри фаз, так и на границе раздела, которое бы позволило достаточно полно отразить факторы, влияющие на массоотдачу. Известные модели переноса вещества (модели Уитмена — Льюиса, Хигби, Данквертса и др. [6, 28, 29]) не только труднореализуемы в связи со сложными решениями математических уравнений, но и не учитывают многие из этих факторов. На кинетику абсорбции влияют коэффициент диффузии, физические свойства газов и жидкостей, термодинамические параметры процесса, концентрация компонентов, направление массопередачи, вибрация и пульсация, эффект Марангони и т. д. Многочисленные исследования влияния этих [c.69]

Справочник состоит из двух томов. В 1-й части I тома Справочника излагаются методы расчета таблиц термодинамических свойств веществ в жидком и твердом состояниях и в состоянии идеального газа, основные сведения об энергетических состояниях атомов и простых молекул, а также методах определения постоянных, необходимых для расчетов таблиц термодинамических свойств. Во 2-й части излагаются результаты исследований и приближенных оценок молекулярных постоянных, теплоемкостей и теплот фазовых переходов, а также термохимических величин веществ, рассматриваемых в Справочнике. На основании критического анализа в специальных таблицах приводятся значения этих достоянных, принятые для последующего расчета таблиц термодинамических свойств индивидуальных веществ. В отдельных разделах описываются расчеты термодинамических функций газов, оценивается их точность и дается сравнение с литературными данными. В 3-й части приводится различный вспомогательный материал, в том числе значения основных физических постоянных, атомных весов и процентное содержание изотопов элементов, соотношения, связывающие между собой силовые постоянные и частоты колебаний молекул разных типов, а также произведения их главных моментов инерции и структурные параметры. В этой же части излагаются методы вычисления поправок к значениям термодинамических функций газов, учитывающих взаимодействие их молекул, и рассматриваются данные, необходимые для расчета этих поправок для 34 газов, а также критические постоянные ряда веществ и методы их оценки. [c.13]

Значения всех термодинамических свойств рассчитаны для веществ, находящихся в стандартных состояниях. Под стандартным состоянием чистого твердого или жидкого, вещества подразумевается его состояние при температуре 298,15° К и давлении 1 физическая атмосфера. За стандартное состояние газа при любой температуре принимается гипотетическое состояние, в котором его летучесть равна 1 атм. Для идеальных газов это состояние тождественно состоянию газа при давлении в 1 атм. [c.23]

Для расчета процесса осущки газа на ЭВМ необходимо иметь уравнения, выражающие физические и термодинамические свойства водных растворов гликолей в виде математических зависимостей 11]. [c.30]

Справочник предназначается для химиков и физиков, занимающихся расчетом термодинамических и теплофизических свойств газов и химического равновесия. Он может быть использован преподавателями при изложении курсов неорганической и физической химии,,, а также студентами и аспирантами химико-технологических вузов. [c.2]

В табл. 1 и на рис. 1—4 приводятся физические, термодинамические и химические свойства рассматриваемых газов. [c.9]

Если все же предположить наличие в реальных жидкостях каких-то центров кавитации и рассматривать кавитацию как процесс роста мельчайших пузырьков,, наполненных паром или нерастворившимся газом, то скорость этого процесса, т. е. скорость, с которой пузырьки могут расти до определенных размеров, контролируется не только их первоначальными размерами и формой, но также и физическими и термодинамическими свойствами окружающей их жидкости и величиной и продолжительностью давления, действию которого они подвержены. [c.45]

Большинство физических и термодинамических свойств идеальных газовых смесей (плотность, вязкость, теплоемкость, энтропия, термодинамические потенциалы и др.) обладают аддитивностью, т. е. складываются из свойств чистых компонентов с учетом их процентного содержания в смеси. Так, если смесь состоит из двух газов с [c.172]

Каждая таблица термодинамических свойств газов содержит значения приведенного термодинамического потенциала Ф , энтропии 5°, изменения энтальпии Н — Н и полной энтальпии 7 , а также логарифма константы равновесия реакции диссоциации или ионизации gKp и константы равновесия Кр (две последние величины отсутствуют в таблицах термодинамических свойств одноатомных незаряженных газов). Для нейтральных газов приводятся константы равновесия реакций диссоциации на одноатомные газы, для ионизованных положительно заряженных газов — константы равновесия реакций ионизации соответствующего нейтрального газа, для отрицательно заряженных газов — константы равновесия реакции отрыва электрона. Все термодинамические функции приводятся в кал моль и кал1моль град для газов при давлении в одну физическую атмосферу (760 мм Hg). [c.5]

Существующие справочники термодинамических свойств газов за редкими исключениями носят компилятивный характер. В большинстве случаев составители механически переносили в справочники таблицы термодинамических функций из оригинальных работ, не принимая во внимание изменения физических и молекулярных постоянных за время, прошедшее после опубликования этих работ. Это относится прежде всего к справочнику, составленному Цейзе [4384]. Крупным недостатком всех справочников (за исключением справочника Хилзенрата и др. [20761) является отсутствие анализа точности приведенных таблиц термодинамических функций. [c.137]

В книге дан обзор методов определения наиболее важных физических и термодинамических свойств газов и жидкостей. Приведены критические константы и другие параметры чистых веществ, зависимости между объемом, давлениен и температурой чистых газов и жидкостей, теплоемкости и свободные энергии Образования и др. [c.4]

Параметрами состояния называются физические величины, характеризующие макроскопические свойства среды,— плотность, давление, температуру, объем. Они, как правило, связаны уравнением состояния (например, для идеального газа, это уравнение (1.21)), потому для определения макроскопического состояния достаточно задавать не все параметры состояния, а лишь некоторые из них. Функциями состояния называются такие физические характеристики, изменение которых нри переходе системы из одного состояния в другое зависит лишь от параметров состояния (начального и конечного), а не от пути перехода (т. е. особенностей кинетики процесса). Функции состояния, посредством котбрых (или их производных) могут быть в явном виде выражены термодинамические свойства системы, называются характеристическими. Важнейшими из них являются внутренняя энергия и, энтальпия Н, энтропия 8, равновесная свободная энергия (или потенциал) Гиббса О, равновесная свободная энергия (или потенциал) Гельмгольца Р. Если же значение функции за- [c.22]

Фундаментальный труд Рида и Шервуда [235] посвящен физическим свойствам газов и жидкостей и методам их расчета. Методы расчета термодинамических параметров газов и жидкостей весьма удачно систематизированы также и в книге Хехта с сотр. [236]. [c.179]

Практически любой расчет теплообмена требует знания одного или нескольких физических параметров жидкостей, газов или поиерхностей, на которых происходит теплообмен. Именно важность информации о физических свойствах для указанных целей побудила редакторов нклю-чить в справочник часть, посвященную этим свойствам. Для расчетов процессов переноса теплоты, массы и импульса инженер-теплотехник должен хорошо понимать физическую природу явлений, обусловливающих различные параметры, используемые в этих расчетах, а также их зависимость от других параметров, таких, как давление и температура. По этой причине в первых разделах настоящего тома рассматриваются физические свойства различных веществ. Сначала обсуждаются свойства чистых жидкостей и газов (разд. 4.1). Во многих теплообменных устройствах газы и жидкости представляк5т собой смеси нескольких компонептов, и следующий раздел (разд. 4.2) посвящен обсуждению свойств таких смесей, включая их равновесные термодинамические свойства. В обоих разделах изучаемая среда рассматривается как ньютоновская, в то время как фактически многие используемые на практике жидкости обнаруживают свойства неньютоновских сред. Приводить данные о реологических свойствах неньютоновских жидкостей — занятие не слитком продуктивное, поскольку они сильно меняются в зависимости от ситуации. Поэтому основное внимание уделено экспериментальному определению и (там, где это возможно) расчету характеристик этих жидкостей эта тема подробно рассмотрена в разд. 4.3. Свойства твердых тел необходимо знать в расчетах теплообмена не только в тех случаях, когда теплообмен обеспечивается за счет теплопроводности (при этом должны быть известны теплопроводность твердого тела, его теплоемкость и плотность), ио также и при теплообмене излучением, где излучательная способность поверхности имеет исключительно важное зна- [c.147]

П. Вклад дисциплины в сквозную программу студента При изучении дисциплины обеспечивается фундаментальная подготовка студента в области расчетов физико-химическик свойств веществ, соблюдается связь с дисциплинами физическая кимия, основные процессы и аппараты химических производств, технология нефти и газа и непрерывная связь в использовании ЭВМ. При расчете свойств веществ происходит знакомство со стержневыми проблемами теоретических и сравнительных методов расчета, базовыми положениями аналитических уравнений состояния, парогазожидкостного равновесия в многокомпонентных системах и термодинамических свойств идеальных и реальных систем, навыками и понятиями инженерных расчетов свойств реальных нефтянык систем, обязательными для прочного усвоения последующих дисциплин и практического использования полученных знаний в рещении задач курсового, дипломного и реального проектирования установок НПЗ. [c.366]

Раствором называется однородная, состоящая из нескольких веществ система, состав которой может в известных пределах непрерывно изменяться. Химические соединения также однородны, но их состав нельзя непрерывно изменять, так как они подчиняются закону кратных отношений. Частицы компонентов раствора взаимодействуют между собой. Природа такого взаимодействия весьма разнообразна, В растворе двух сжиженных инертных газов Ne и Аг оно имеет физический характер. В водных же растворах серио) кислоты, образующихся с большим Екделе1шем тепла, взаимодействие является химическим. Обычно природа взаимодействия в реальных растворах определяется как химическими, так и физическими факторами. Поведение вещества в растворе отличается от его поведения в чистом состоянии, оио как бы теряет свою индивидуальность, Из-за взаимодействия между молекулами (атомами, ионами) разных компоне гтов раствора трудно характеризовать термодинамические свойства каждого из них в отдельности. Например, нельзя определить объем, который занимает в растворе тот или иной компонент, ио можно измерить объем всего раствора. Поэтому целесообразно относить такие свойства к раствору как целому. Вместе с тем необходимо знать н вклаты, которые вносят отдельные компоненты в свойства раствора, т. е. величины, которые называются парциальными мольными. [c.55]

Получаемые тем или иным способом газы всегда бывают загрязнены примесями сопутствующих газов, которые могут попасть в чистый газ вследствие протекания побочных реакций или загрязнений извне. Чистота газа и соответственно выбор метода его очистки определяются е зависимости от намечаемого применения газа. В большинстве случаев при использовании газов для препаративных работ наличие небольшого количества примесей не мешает и применения специальных методов очистки, кроме высушивания и удаления основных примесей, не требуется. Значительно более строгие требования к чистоте газов предъявляются при проведении различных физических и физико-химических исследований. Во многих слуузлх наличие незначительного количества примесей, порядка десятых, сотых или даже тысячных долей процента, уже может оказать специфическое влияние на течение газовых реакций (в частности, каталитических), при-проведении термодинамических и других исследований свойств газов и т. д. [c.43]

В статистической теории физической адсорбции твердое тело (адсорбент) обычно рассматривается инертным, т. е. принимается, что все его термодинамические свойства практически не изменяются при адсорбции газа. Таким образом, все изменения термодинамических свойств адсорбата и адсорбента при адсорбции приписываются адсорбату. Это допущение справедливо для многочисленных практически важных случаев адсорбции на нелетучих нерастворяющих адсорбат и ненабухающих адсорбентах. Твердое тело в этом приближении рассматривается только как источник внешнего потенциального поля, постоянного во времени и не зависящего от температуры. В этом случае статистическая механика адсорбции сводится к статистической механике адсорбата во внешнем потенциальном поле. [c.207]

Для получения оптимальных конструкции и рабочей характеристики турбины необходимо точно знать свойства газа, на котором работает турбина его показатели должны отличаться высокой воспроизводимостью. При сравнительно низких температурах, характерных для газовой турбины при продолжительности реакции несколько миллисекунд, химическое равновесие обычно не достигается. Поэтому термодинамические расчеты уже не могуэ дать достаточно надежных сведений о составе газа. Состав и свойства газа определяются кинетикой химической реакции в сочетании с процессами массо- и теплообмена. Химические и физические свойства топлива и конструкция камеры сгорания в своем сочетании совместно определяют протекание процесса гетерогенного сгорания и свойства образующегося газа. Поэтому при разработке ракетных топлив большое значение приобретает экспериментальное изучение сгорания смеси с повышенным содержанием горючего. [c.106]

Хотя в реальности тепловых эффектов при адсорбции не приходится сомневаться и их легко измерить при помощи калориметра, интерпретация их представляет трудность. Если в твердом теле возникают возмущения, то часть энтропийных изменений будет приходиться на долю твердого тела, а часть — на долю адсорбированного газа. Дрейн и Моррисон [88], рассмотрев этот вопрос, пришли к выводу, что возмущения, возникающие на поверхности, автоматически включаются в любое измеряемое термодинамическое свойство. При наличии такого возмущения термодинамические свойства одного лишь адсорбированного газа не имеют физического смысла, хотя каждая отдельная экспериментально измеряемая величина имеет вполне определенное значение . [c.274]

Таблицы термодинамических функций воздуха для температур от 6000° до 12 000° К и давлений от 0,001 до 1000 атм являются частью работ, посвященных исследованию свойств газов при высоких температурах и проводимых под общим руководством члена-корреспондента АП СССР профессора А. С. Предводителева в лаборатории физики горения Энергетического института АН СССР и на кафедре молекулярной физики физического факультета Московского государственного университета. К настоящему времени коллективом лаборатории и кафедры составлены таблицы термодинамических функций воздуха для температур от 1000° до 20000° К, а также таблицы газодинамических и термодинамических величин потока воздуха за прямым [скачком уплотнения и у иоверхпости конуса для скоростей набегающего потока до 15 500 м/сек. Таблицы термодинамических функций воздуха для температур от 6000° до 12 000° К являются первым томом из перечисленной выше серии таблиц. [c.3]

Первоначальная твердосферная кинетическая теория газов была, пожалуй, величайшим вкладом в развитие понимания статистического поведения молекул. Физические, термодинамические и даже переносные свойства были количественно соотнесены с молекулярными свойствами. Отклонения от кинетической теории твердых сфер неи1збежно инициировали исследования взаимодействия молекул, основанные на понимании того, что молекулы притягивают одна другую когда расстояние между ними большое, и отталкиваются, когда они расположены очень близко. Полу эмпирические потенциальные функции (например, Леннарда—Джонса) описывают притяжение и отталкивание в приближенной количественной форме. Сравнительно недавно были разработаны потенциальные функции, учитывающие форму молекул й особую природу полярных молекул. [c.12]

Так как все операции, связанные с транспортировкой, хранением, распределением и использованием сжиженных газов основаны на учете специфическйх свойств сжиженных газов, в гл. 1 будут кратко (справочно) рассмотрены физические и основные термодинамические свойства этих газов. [c.4]

Дан обзор опубликованных в литературе работ, в которых развивается статическая теория равновесных неидеа-чьных химически реагирующих газов, а ее результат ,I используются для проведения расчетов термодинамических свойств конкретных систем. Из.яожены физические основы нового направления в статистической термодинамике неидеа.тьных химически реагирующих газов — метода исходных атомов продемонстрированы его преимущества перед традиционны. 1 подходом — методом смеси. Ил. 2. Библиогр, 28. [c.222]

В настоящее время практически для всех газов, используемых в криогенной технике, построены термодинамические диаграммы [64, 77, 87], позволяющие с достаточной точностью проводить расчеты основных термодинамических процессов. Кроме того, в последние годы в результате работ ряда исследователей в СССР и за рубежом для большинства технически важных криопродуктов были составлены урав-вения состояния, справедливые для широкого диапазона температур и давлений, на основании которых были рассчитаны подробные таблицы значений термодинамических свойств. Эти данные в своем большинстве хорошо согласуются с наиболее надежными эксперимев-тадьными данными по теплофизическим свойствам криопродуктов, что является подтверждением высокой точности использованных для их расчета аналитических зависимостей р — У—Т. Из этих работ прежде всего необходимо отметить справочные данные по свойствам четырех технически важных криопродуктов воздуха, азота, кислорода и аргона [12, 13], в которых наряду с термическими и калорическими величинами приводятся и подробные таблицы коэффициентов переноса. Теплофизические свойства- неона, аргона, криптона и ксенона приведены в [61], двуокиси углерода - в [14], метана - в [25], этилена — в [44], гелия - в [129], природных газов - в [52]. Кроме того, данные по основным физическим свойствам криопродуктов для тех диапазонов и температур, [c.5]

Приведенное здесь значение получается, если рассматривать воздух как идеальный газ, полностью нерастворимый в воде, и считать, что на поверхности капли В1Ш0ЛНЯЮТСЯ условия термодинамического равновесия. Средняя мольная доля влаги, присутствующей в газе, настолько мала, что при расчете физических свойств газа влияние паров воды можно не учитывать. Таким образом [c.580]

Вместе с тем, вириальные выражения имеют и определенные ограничения. Во-первых, экспериментальное определение и теоретический расчет коэффициентов более высоких членов вири-ального разложения изотермы адсорбции встречают большие трудности. Поэтому вириальные разложения практически применимы только для начального участка изотермы адсорбции при сравнительно высоких температурах, когда отклонения изотермы адсорбции от закона Генри определяются межмолекуляр-ным взаимодействием только пар молекул газа друг с другом, т. е. когда в вириальном разложении достаточно учесть только два первых члена. Во-вторых, в статистической теории физической адсорбции адсорбент обычно рассматривается инертным, т. е. принимается, что все его термодинамические свойства при адсорбции газа практически не изменяются. В этом приближении все изменения термодинамических свойств адсорбата и адсорбента при адсорбции приписываются адсорбату. Твердое тело в этом приближении рассматривается только как источник внешнего потенциального поля, постоянного во времени и не зависящего от температуры, давления и адсорбции. Это допущение, по-видимому, справедливо для многочисленных практически важных случаев адсорбции на нелетучих, нерастворяющих адсорбат адсорбентах. Кроме того, вириальные разложения справедливы и для неинертного твердого тела. Однако в последнем случае коэффициенты вириальных разложений определяются соответствующими потенциальными функциями межмолекулярного взаимодействия, усредненными по всем возможным конфигурациям адсорбента при заданных его химическом потенциале и температуре. [c.45]

Приведены краткие сведения о видах твердого и жидкого топлива, описаяы физические и термодинамические свойства горючих гааов, основы горения и их анализ. Рассмотрены способы добычи природных и получения искусственных газов. Описаны основы подготовки газа к транспортированию и использованию. [c.2]