Расширение газа свободное

В окружающей нас среде можно выделить в качестве термодинамического объекта фазово-открытые системы. Это часть пространства, отделенная оболочкой от внешней среды и обменивающаяся с ней энергией и веществом. Между этими системами могут протекать само- и несамопроизвольные процессы, неотделимые один от другого. Так, например, при расширении газа (самопроизвольный процесс) в приборе Джоуля—Гей-Люссака в одной части его происходит падение давления (самопроизвольный процесс), а в другой части возрастание давления (несамопроизвольный процесс) и последний как бы создает противодействие первому, то есть оба процесса проходят одновременно, непрерывно и взаимозависимо. Также протекают процессы и в природе. Это позволяет сформулировать следующую теорему в фазово-обособленных открытых системах одновременно, непрерывно и взаимосвязанно проходят самопроизвольные и несамопроизвольные процессы, причем самопроизвольные процессы протекают с возрастанием в системе энтропии и уменьшением свободной энергии, а несамопроизвольные — с уменьшением энтропии и возрастанием свободной энергии. [c.97]

В изолированной системе при 273,16 К 1 моль газа обратимо и изотермически расширяется от 1,01-10 до 1,01-10" Па. Вычислите значения Q, А1У, АЯ, А5, АЛ и АО (считать газ идеальным) 1) для газа и для всей изолированной системы в целом 2) при свободном расширении газа (расширение в вакууме необратимо), для газа и для всей изолированной системы в целом. Результаты расчета представьте в виде таблицы. [c.92]

В соответствии с характером движения газов при сгорании в замкнутом объеме изменяется и скорость перемещения пламени, В начальной стадии горение протекает как бы в условиях свободного расширения газа в неограниченном пространстве. [c.131]

На участке равномерного движения дисперсной фазы, где ускорение частиц за счет расширения газа несоизмеримо мало с ускорением свободного падения, уравнения (2.12) и (2.13) примут вид [c.50]

В соответствии со спецификой движения газа при сгорании в замкнутом объеме изменяется и наблюдаемая скорость перемещения пламени. В начальной стадии горение протекает так, как если бы происходило свободное расширение газа в неограниченном пространстве. При этом скорость пламени равна иь, в конце горения она приближается к нормальной. [c.18]

Процесс расширения газа в свободном вихре или закрученной струе основного потока можно считать адиабатическим [c.42]

Ввод сжатого газа через дополнительные прорези-каналы, особенно в случае, когда они продолжают основные винтовые каналы, соединяя тем самым подложку струй основного потока с газом высокого давления, приводит к нарушению процесса свободного расширения газа основных струй, что способствует изменению шага струй. Такой дополнительный ввод сжатого газа ведет к деформации основных струй, повышается уровень давления в периферийной области вихревой трубы, возрастает кинетическая энергия струй основного потока и его объем. [c.95]

Перейдем теперь к процессу изобарного расширения газа. Возьмем, как и прежде, цилиндр с газом и поршнем, нагруженным до давления р. Поршень должен и в этом случае свободно скользить в цилиндре, который будем переносить по ряду термостатов с постепенно повышающейся температурой. Газ нагревается и расширяется от до 2 при постоянном давлении. В системе координат р—о процесс выражается горизонтальной прямой, а работа, им совершаемая, равна [c.37]

Одно и то же изменение состояния системы и, следовательно, одно и то же изменение внутренней энергии, может быть достигнуто разными способами, или, как часто, говорят, разными путями. Теплота и работа при этом могут оказаться совершенно различными, хотя, естественно, в силу (12.8) разность этих величин будет одна и та же. Это можно наглядно продемонстрировать на примере расширения газа под поршнем (рис. 72). Будем считать газ идеальным. Поместим цилиндр с газом в термостат. Поскольку внутренняя энергия идеального газа — функция только температуры, то расширение газа не будет сопровождаться изменением внутренней энергии, т. е. в этом случае АЕ = 0. Рассмотрим такое расширение газа, при котором расстояние поршня от основания цилиндра возрастет от А доЛа. в начальном состоянии объем газа равен 5/гд, а в конечном состоянии где 5 —площадь сечения поршня. Если к поршню извне не приложено никакой силы, скажем, происходит свободное перемещение поршня в вакууме, то процесс не связан с совершением работы, т. е. Л = 0. Следовательно, и Q = О, т. е. газ в этом процессе не получает теплоты от термостата. Если же на поршень действует некоторая сила Е (она не должна превышать величины р З, где р — давление газа в конечном состоянии, иначе поршень не сможет достигнуть верхнего положения), то перемещение поршня, приводящее к тому же самому конечному состоянию газа, будет связано с совершением работы, равной —к ). В этом [c.186]

Поскольку внутренняя энергия идеального газа — функция только температуры, расширение газа не будет сопровождаться изменением внутренней энергии, т. е. в этом случае Ai7=0. Рассмотрим такое расширение газа, при котором расстояние поршня от основания цилиндра возрастет от h до hi. В начальном состоянии объем газа равен Sh, а в конечном состоянии Shi, где 5 — площадь сечения поршня. Если к поршню извне не приложено никакой силы (скажем, происходит свободное перемещение поршня в вакууме), то процесс не связан с совершением работы, т. е. 1F=0. Следовательно, и Q = 0, т. е. газ в этом процессе не получает теплоты от термостата. Если же на поршень действует некоторая сила F (она не должна превышать величины PiS, где ра — давление газа в конечном состоянии, иначе поршень не сможет достигнуть верхнего положения), то перемещение поршня, приводящее к тому же самому конечному состоянию газа, будет связано с совершением работы, равной f (/12— —hi). В этом случае газ должен будет получить от термостата теплоту Q, равную совершенной работе. [c.213]

В коротком дыхательном патрубке при горении смеси не развиваются волны сжатия. Избыточное давление, возникающее в результате теплового расширения газов при горении, свободно выходит в атмосферу через дыхательные клапан,ы. Огнепреградители дыхательных патрубков можно размещать непосредственно на крыше резервуара, так как их повреждение в результате разрушения (взрыва) крыши не может принести дополнительного вреда (огнепреградитель уже не нужен). [c.142]

Газ — агрегатное состояние вещества, в котором его частицы не связаны или весьма слабо связаны силами взаимодействия и движутся свободно, заполняя весь предоставленный им объем. Вещества в газообразном состоянии образуют атмосферу Земли, в значительных количествах содержатся в твердых земных породах, растворены в воде океанов, морей, рек и озер. Солнце, звезды, облака межзвездного вещества состоят из газов — нейтральных или ионизованных. Встречающиеся в природных условиях газы представляют собой, как правило, смеси химически индивидуальных газообразных веществ. Газы целиком заполняют сосуд, в котором находятся, и принимают его форму. В отличие от твердых веществ и жидкостей, объем газов существенно зависит от давления и температуры. Коэффициент объемного расширения газов в обычных условиях (при 0-100 " С) на два порядка выше, чем у жидкостей, и составляет при О °С - 0,003663 КГ. [c.900]

СВОБОДНОЕ РАСШИРЕНИЕ ГАЗА П ПУСТОТУ 89 [c.89]

BOM случае вещество при нагревании свободно расширяется и при этом затрачивается дополнительное количество тепла, расходуемого на работу расширения газа. [c.88]

Основная масса газов движется вверх. Вначале сечение этого потока несколько уменьшается. Затем в процессе турбулентного расширения по свободным границам, сопровождающегося тормозящим эффектом, оказываемым вихревыми зонами, скорость в восходящем потоке падает. Поток расширяется и на выходе из топки занимает почти все ее сечение. Нижний поток разделяется на две ветви, которые в холодной воронке образуют вихри и вновь поступают в факел у боковых стен. [c.436]

В соответствии с характером движения газов при Сгорании в заткнутом объеме изменяется и скорость перемещения пламени. В начальной стадии горение протекает как бы в условиях свободного расширения газа в неограниченном пространстве. В конце горения скорость пламени приближается к нормальной. [c.159]

Основываясь на этих экспериментах и наблюдениях , Дальтон в 1801 г. выступил с теорией конституции смеси газов , в частности атмосферы. В четырех докладах, представленных Манчестерскому литературному и философскому обществу (о конституции смеси газов о давлении водяного пара и паров других жидкостей в зависимости от температуры об испарении о расширении газов при нагревании), он широко развил свои прежние положения о смесях флюидов как физических смесях, в которых не образуются химические соединения. Не отвечая пока прямо на вопрос, волновавший в то время физиков, почему в смесях газы, обладающие различной плотностью, не расслаиваются, Дальтон, однако, уже приводит некоторые объяснения этого явления и даже аргументирует их с точки зрения более общих положений науки. В частности, он привлекает для объяснения корпускулярные представления, высказывая весьма важное положение, что частицы одного из эластичных флюидов смеси отталкиваются от других частиц с такой же силой, с которой они отталкиваются друг от друга в свободном газе, занимающем тот же самый объем. Иными словами, частицы раз- [c.28]

При всяком процессе, происходящем под влиянием движения частиц,— расширение газа при уменьшении давления, термич. расширение тел, плавление, испарение, десорбция, диссоциация молекул на свободные атомы и проч., Э. возрастает. [c.507]

При истечении газа в среду с меньшим давлением, как это имеет место в свободной струе (гл. П1), также создаются адиабатические условия, так как расширение газа осуществляется в течение короткого времени. При теоретическом анализе этого процесса приближенное решение показывает, что заметная конденсация внутри сопла струи вследствие расширения и охлаждения паро-газовой смеси, содержащей ядра конденсации, возможна лишь в сопле диаметром 500—750 мм при наличии ядер конденсации радиусом 0,5—1 мк. [c.83]

Потери давления в коллекторе можно охарактеризовать коэффициентом М, если положить, что они равны Л/(ро2/2), где V — скорость газа. Для одного блока основные потери давления во входном коллекторе состоят из потери при расширении газа на пути из входной трубы в коллектор АР и потери при сужении газа на входе в пакет пластин ДРг- Для ДР) допускается Л = 1 (отнесенное к скорости в трубе), а АРг, выраженное через Ы, может быть определено по графику на фиг. 9, где представлена зависимость N от — отношения поперечного сечения коллектора к свободному поперечному сечению пакета пластин. [c.236]

При истечении и сгорании газовой струи в реальных условиях работы вращающейся печи аэродинамические закономерности значительно сложнее, чем в рассмотренных нами условиях свободной струи , т. е. истечения газа в неограниченную среду, имеющую те же состав и физические свойства, что и сама струя. Во вращающихся печах температура горячей газовоздушной струи резко повышается, состав и плотность ее непрерывно изменяются. Вследствие расширения газа от повышения температуры поток движется с ускорением, возникают подъемные силы, увлекающие факел в верхнюю часть печи, протекают процессы теплообмена сначала между горячим вторичным воздухом и холодным газом, а затем между газами факела и относительно холодным воздухом. Из-за разности температур между газовоздушным потоком и воздушной средой возникает перепад давления, величина которого пропорциональна отношению их температур и т. д. [c.54]

Объясняется это, очевидно, следующим обстоятельством. В свободном факеле, как известно, при объемном расширении газов в результате горения расширение вдоль оси примерно в 2 раза больше, чем расширение в поперечном сечении потока, поэтому угол раскрытия горящего свободного факела получается обычно почти в 2 раза меньше угла раскрытия холодной струи (по данным [6, 7], он равен 12") [c.82]

Объем 1- можно считать неизменным в случае проведения реакции и замкнутом сосуде в статических условиях. В ходе реакции, протекающей в га-повом потоке (струе), объем, заппмаомый данным количеством газа, меняется, если нзменнотся сечение реактора или происходит расширение газа в свободном пространстве. Когда реакция протекает при заданном внешнем давлении, изменение объема может быть обусловлено самой реакцией вследствие обычно имеющего место неравенства [c.6]

Рн, ниже — р> Ра- Легко видеть, что точка пересечения кривой 3 с кривой 1 р = Ра) указывает параметры газа при идеальном расширении от fa до Ра в сопле Лаваля точка с даег параметры свободной струи в изобарическом сечешш. Диаграмма состояния непосредственно показывает качественные соотношения между параметрами газа в точках с, т, d а а. В частности, отметим, что площадь максимального и изобарического сечений свободной струи при > 1 получается всегда большей, чем площадь выходного сечения расчетного соила Лаваля. Чем меньше участок свободного расширения газа, тем блпже между собой параметры газа в состояниях с, d, т и а. [c.419]

При сверхкритических отношениях давлений эжектирующий газ покидает нерасширяющевся сопло со звуковой скоростью, причем статическое давление в нем превышает давление в окружающем его эжектируемом газе дальнейшее расширение и разгон газа до сверхзвуковых скоростей происходит в начальном участке свободной струи. Если применить расчетное сверхзвуковое сопло, то расширение газа произойдет полностью внутри сопла, на срезе сопла давление газа р сравняется с давлением эжектируемого потока рз рассмотренного выше начального участка не будет. [c.535]

Существуют процессы, идущие самопроизвольно лишь в одном направлении, заканчивающиеся наступлением равновесия. Помимо самопроизвольного перехода теплоты от горячего тела к холодному, к таким процессам относятся расширение газа в пустоту, свободное падение тела, диффузия, химические реакции. Протекание их в обратном направлении само собой, без воздействия извне, невозможно. Так, известно, что реакция Н2 + С12Ч 2НС1 (г.) сопровождается выделением теплоты, которую можно перенести при температуре системы в сосуд с водой (термостат). Если воды достаточно много, то температура ее почти не изменится. [c.28]

Получение низких температур и сжижение основываются на эффекте Докоуля — Томсона. Это — температурный эффект, сопровождающий изменение объема при свободном расширении газа от одного постоянного давления до другого без теплообмена с окружающей средой. Значительное снижение температуры наблюдается в том случае, если сильно сжатый газ выпустить в разреженное пространство. Например, при понижении давления воздуха в 200 раз (от 202,6 до 1,013 бар) при комнатной температуре наблюдается охлаждение его на 35°. [c.40]

Итак, при расширении газа, т. е. при удалении молекул друг от друга, происходит затрата энергии. Затрачиваемая энергия идет на преодоление сил взаимного притяжения молекул. В случае идеальных газов, в которых отсутствуют силы взаимоденствня между частнца-мн, эффект Джоуля—Томсона прн любых условиях равен нулю. Таким образом, исследовапие теплового эффекта свободного расширения является одним из способов определения степени отступления реальных газов от законов идеальных газов, мерой неидеальности систем. [c.40]

Теоретические исследования жидкого состояния посвящены в основном различным проявлениям межмолекулярных сил к сожалению, существующие теории жидкого состояния настолько сложны, что из них нельзя извлечь модельного представления о структуре жидкостей. Одним из немногих эффективных представлений о жидком состоянии, позволяющим объяснить различные его свойства, является так называемый свободный объем. Это представление может быть использовано также и для рассмотрения структурных особенностей других агрегатных состояний вещества. Например, в применении к газам свободный объем может рассматриваться как объем, не занятый молекулами, что соответствует члену V— Ь в уравнении Ван-дер-Ваальса. При сжатии газа его свободный объем уменьшается в соответствии с законом Бойля — Мариотта. Хотя плотность жидкости намного больше плотности газа, в ней сохраняется предположительно 3% свободного объема. При повьш1ении температуры жидкости кинетическая энергия ее молекул увеличивается, и это приводит к ее расширению в результате возрастания свободного объема. Увеличение объема сопровождается увеличением среднего расстояния между молекулами и, следовательно, уменьшением сил межмолекулярного взаимодействия. Подвергая жидкость постепенно увеличивающемуся сжатию, можно уменьшить ее первоначальный объем до 97%. Для дальнейшего уменьшения объема жидкости требуются гораздо большие давления (рис. 11.2). [c.188]

Анализ газопромысловой практики показал, что в начальный период разработки г оконденсатных месторождений, когда свободный перепад давления достаточно велик, практически повсеместно для обеспечения установок НТС холодом используется процесс изоэнтальпийного расширения газа или дросселирование. [c.3]

От отмеченных вьше недостатков в значительной мере свободны аппараты, выполненные по схеме представленной на рис. 1 в и запатентованные фирмой NAT [53]. Основными элементами аппарата являются сопло, имеющее прямоугольное выходное сечение, и расположенные против него энергообменные каналы. Каналы установлены веерообразно, имеют прямоугольное входное сечение и далее переходят на трубы круглого сечения, заглушенные на противоположном конце. Открытые концы каналов разделены между собой острыми кромками, ось центрального канала совпадает с осью сопла. Симметрично, по обе стороны от сопла, расположены резонаторы и патрубки вывода из аппарата охлажденного расширенного газа. [c.24]

Расширение турбулентной свободной струи происходит благодаря поперечным пульсациям молей газа. Поэтому скорость нарастания ширины зоны смешения пропорциональна поперечной пульсационной скорости [c.101]

Это условие минимума вытекает из следующего рассмотрения процессов, происходящих в детонационной волне в течение сжатия газа с переходом из состояния Ро> 0 (рис. 147, точка/)) в состояние у (точка В ), осуществляющимся за несколько молекулярных столкновений, реакция не успевает начаться реакция начинается только по достижении максимального сжатия, сопровождается расширением газа и заканчивается в точке К (точка Чепмена — Жуге, рис. 147), единственно совместимой при свободной де тонации и при заданных ро и г о с последующим расширением сгоревшего газа, согласно адиабате продуктов реакции (см. рис. 147). [c.505]

При сжижении воздуха применяют принцип, заключающийся в том, что когда сжатый газ, как например кислород или азот, или же смесь, как например воздух, расширяется, то получается заметное охлаждение, вследствие эффекта Джауль-Томсона, плюс эффект от той работы, которую выполняет расширяющийся газ. Например если воздух при 100 ат и комнатной температуре свободно расширяется до 1 ат, то падение температуры составляет приблизительно 25° но так как точка кипения жидкого воздуха при давлении 1 ат равна—193°, то сжижения путем простого расширения не достигается. На практике применяется теплообменник, в котором холодные расширенные газы пропускаются вокруг трубки, содержащей входящие сжатые газы, охлаждая последние. При соответствующей конструкции аппарата совокупность охлаждающих эффектов,, получаемых этим путем, вызывает сжижение воздуха. [c.239]

Если газ заключен в закрытом сосуде, то нагреваше его вызовет повышение давления, так как энергия частиц газа при нагревании увеличивается. Если же поместить газ в цилиндре с поршнем и напревать цилиндр, поршень будет свободно подниматвся вверх, движимый расширенным газом. [c.35]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология