Specifična toplota zraka. Fizikalne lastnosti snovi

Zrak okoli nas igra pomembno vlogo v življenju bioloških organizmov, ki živijo na planetu Zemlja. Toda človeška dejavnost, povezana z različnimi tehnološkimi procesi, je to snov opredelila kot tehnično pomemben plin. Za njega je bil temeljito raziskan fizične lastnosti. Med poskusi, fizično lastnosti zraka, številne njihove značilnosti in odvisnosti.

Težava z delom z zrakom je, da gre za neenotno snov in je rešitev iz ogromnega števila komponent. Toda še vedno je prisotna nekakšna stabilnost njegove sestave.

Naravni recept za vitalni plin (zrak) vsebuje praktično stabilen nabor sestavin. Do zdaj imajo naslednji odstotek: dušik zavzema 78 odstotkov, kisik-20, ogljikov dioksid-0,03 odstotka. Par, drugi plini in celo trdni delci zasedajo približno en in pol odstotka. Specifična toplota zrak ni odvisen samo od drugih fizičnih dejavnikov, temveč se razlikuje tudi glede na notranjo vsebnost (sestavo) plina.

Zbiranje in analiza podatkov o termodinamičnih lastnostih zraka sta bila porabljena delovna kolektiva največjih svetovnih laboratorijev. Te študije izhajajo iz konca XIX. Stoletja in se aktivno izvajajo do danes. Njihovi rezultati se uporabljajo pri izračunu različnih naprav za ločevanje energije in zraka, naprav za kemično industrijo in drugih naprav.

Specifična toplota zraka je količina, ki določa količino toplotna energija, kar je potrebno porabiti, tako da je en kilogram tega plina spremenil svojo temperaturo za eno stopinjo (kelvin). Glede na predhodno omenjeno odvisnost te količine na številne dejavnike za inženirske namene so ustvarjeni različni grafi in tabele. Navedejo, kako se specifična toplota zraka spreminja s temperaturo ali vlažnostjo.

Za globlje preučevanje te snovi so bili izvedeni poskusi, za katere je bil uporabljen suh zrak, prečiščen iz ogljikovega dioksida. V prvem primeru je bila specifična toplota pri konstantnem tlaku (Cp) v drugem primeru določena s konstantnim volumnom (Cv) in istimi odčitki termometra. Zanimivo je, da je pri 0 ° C vrednost Cp 0,2402 cal / gmiddot-grad, Cv enakega plina pa 0,1713 kal / gram-deg. Razmerje med temi količinami daje naslednji termodinamični indeks, ki je v termodinamiki zelo pomemben.

Za določitev plinske konstante (R) izračunajte razliko pri določenih temperaturah plina, ki se preučuje, pri konstantnem tlaku (Cp) in pri konstantnem volumnu (Cv). Fizični pomen te količine je določiti delo širjenja, na primer, en kilogram plina (zraka) s povečanjem njegove temperature za eno stopinjo (kelvin).

V prejšnjih poskusih smo proučevali fizikalne lastnosti suhega zraka. V realni praksi upoštevajte delež vsebnosti pare (vlage) v njem. Specifična toplota Zrak, ki vsebuje določeno količino vode (pare), ima svoje odvisnosti in vzorce sprememb.

Mokri zrak je postal predmet celotnega trenda fizikalnih raziskav, saj vsebnost pare v njej vpliva na številne fizikalne in celo kemične procese. Živi organizmi niso nobena izjema. Sprememba vlažnosti zraka ne vpliva le na udobje mikroklimatskih pogojev prostorov (pisarna, trgovina, laboratorij), ampak vpliva tudi na učinkovitost zaposlenih, na varnost številnih snovi in ​​tudi na delovanje nekaterih naprav.

Ne le izjava o dejstvih, ampak tudi iskanje različnih načinov vpliva na lastnosti zraka je predmet znanstvenih raziskav. So zelo pomembni na najrazličnejših področjih človeške dejavnosti, od kemične industrije do gradnje stanovanjskih prostorov.