Теплоемкость дымовых газов при различных температурах таблица – Теплопроводность дымовых газов, теплофизические свойства продуктов сгорания топлива

Физические свойства дымовых газов [6]

Таблица. Б.2

t, C	, кг/м3	, Дж/(кг·K)	, [Вт/(м·К)]	, м2/с	Pr
100	0,950	1068	0,0313	21,54	0,690
200	0,748	1097	0,0401	32,80	0,670
300	0,617	1122	0,0484	45,81	0,650
400	0,525	1151	0,0570	60,38	0,640
500	0,457	1185	0,0656	76,30	0,630
600	0,505	1214	0,0742	93,61	0,620
700	0,363	1239	0,0827	112,1	0,610
800	0,330	1264	0,0915	131,8	0,600
900	0,301	1290	0,0100	152,5	0,590
1000	0,275	1306	0,0109	174,3	0,580
1100	0,257	1323	0,01175	197,1	0,570
1200	0,240	1340	0,01262	221,0	0,560

Задание № 5. Теплообмен излучением

Стенка трубопровода диаметром d = …[мм] нагрета до температуры t₁=…[°С] и имеет коэффициент теплового излучения . Трубопровод помещен в канал сечениемb х h [мм], поверхность которого имеет температуру

t₂=…[°С] и коэффициент лучеиспускания c₂ =… [Вт/(м²·K⁴)]. Рассчитать приведенный коэффициент лучеиспускания и потери теплотыQ трубопроводом за счет лучистого теплообмена.

Условия задачи приведены в таблице 5.

Значения коэффициента теплового излучения материалов приведены в таблице В.1 приложения В.

Варианты заданий

Таблица. 5

№ задачи	d,[мм ]	t1, [°С]	t2, [°С]	c2,[Вт/(м2·K4)].	b х h, [мм]	Материал трубы
1	400	527	127	5,22	600х800	сталь окисленная
2	350	560	120	4,75	480х580	алюминий шероховатый
3	300	520	150	3,75	360х500	бетон
4	420	423	130	5,25	400х600	железо литое
5	380	637	200	3,65	550х500	латунь окисленная
6	360	325	125	4,50	500х700	медь окисленная
7	410	420	120	5,35	650х850	сталь полированная
8	400	350	150	5,00	450х650	алюминий окисленный
9	450	587	110	5,30	680х580	латунь полированная
10	460	547	105	5,35	480х600	медь полированная
11	350	523	103	5,20	620х820	сталь шероховатая
12	370	557	125	5,10	650х850	чугун обточенный
13	360	560	130	4,95	630х830	алюминий полированный

Продолжение таблицы. 5

14	250	520	120	4,80	450х550	латунь прокатная
15	200	530	130	4,90	460х470	сталь полированная
16	280	540	140	5,00	480х500	чугун шероховатый
17	320	550	150	5,10	500х500	алюминий окисленный
18	380	637	200	3,65	550х500	латунь полированная
19	360	325	125	4,50	500х700	медь полированная
20	410	420	120	5,35	650х850	сталь шероховатая
21	400	350	150	5,00	450х650	чугун обточенный
22	450	587	110	5,30	680х580	алюминий полированный
23	460	547	105	5,35	480х600	латунь прокатная
24	350	523	103	5,20	620х820	сталь окисленная
25	370	557	125	5,10	650х850	алюминий шероховатый
26	450	587	110	5,30	450х650	бетон
27	460	547	105	5,35	680х580	железо литое
28	350	523	103	5,20	480х600	латунь окисленная
29	370	557	125	5,10	620х820	медь окисленная
30	280	540	140	5,00	480х500	сталь полированная

studfiles.net

1

Расчет потерь давления по газовому тракту

Исходные данные:

, .

Расчет.

1. Температура газа по участкам:

2. Плотность газа:

,

3. Объемный расход дымовых газов по участкам:

;

;

;

;

.

4. Площади сечений участков и эквивалентные диаметры:

5. Скорости дымовых газов по участкам:

;

;

;

;

;

;

.

6. Кинематическая вязкость дымовых газов в зависимости от температур (по приложению):

, ,,,.

7. Числа Рейнольдса для каждого участка:

;

;

;

;

;

;

.

8. Потери давления на трение для каждого участка рассчитываются по формуле

• ;

;

• ;

;

• ;

;

• ;

;

• ;

;

• ;

;

• ;

.

9. Местные потери по газовому тракту: .

Значения выбираются для каждого местного сопротивления по приложению.

1. Местное сопротивление в точке B. Здесь имеется поворот на 90° с изменением сечения. По таблице приложения находим по применяя интерполирование.

;

Аналогично определяются потери в точке С:

.

В точке D происходит слияние двух потоков .

из графика

из графика

По формулам:

;

;

;

;

Аналогично определяются потери в точке F:

из графика ;

примем значениепри повороте;

Тогда:

;

;

;

.

10. Геометрические потери

.

;

;

.

12. Выделяем в газовом тракте основные направления и определяем полные потери давления по каждому направлению:

Пример 2. Определение высоты дымовой трубы

Высоту дымовой трубы определяем по наибольшим потерям. Наибольшие потери имеются по направлению EDFK и равны .

1. Определяем площадь поперечного сечения трубы и её диаметр в устье:

,

– cкорость дымовых газов в устье трубы, принимается .

.

2. Определяем площадь поперечного сечения трубы и её диаметр в основании:

;

.

3. Определяем средний диаметр дымовой трубы:

4. Определяем скорость дымовых газов в основании трубы:

.

5. Потери давления с учетом установленного рекуперативного теплообменника составят .

По формуле определяем ориентировочную высоту дымовой трубы.

В нашем случае ориентировочная высота дымовой трубы составит . Принимаем потери температуры по высоте дымовой трубы. Тогда температура в устье дымовой трубы составит. Средняя температура дымовых газов в трубе составит.

6. Определяем среднюю температуру воздуха по высоте дымовой трубы:

.

– температура воздуха у основания трубы, зависящая от климатических условий. Принять .

7.

– коэффициент запаса,;

– минимальное барометрическое давление для данной местности, кН/м²;

– средняя температура газов в трубе, °С;

– средняя температура воздуха по высоте дымовой трубы, °С;

– коэффициент линейного расширения воздуха,;

– коэффициент трения в трубе, для кирпичных труб.

Варианты схем газоходов для индивидуальной работы

Варианты индивидуальных заданий

Таблица 1

Номер варианта	Номер схемы	Q1, м3/с	Q2, м3/с	Q3, м3/с	tг,°С	tг,°С	tг,°С
1	3	1,0	0,5	0,3	600	500	400	1,1	110
2	5	1,2	0,8	1,0	650	500	350	1,2	120
3	1	2,0	1,2	–	700	600		1,2	130
4	2	1,2	1,0	–	750	500		1,15	140
5	4	3	1,5	–	800	700		1,1	150
6	3	2	1,5	0,6	600	500	400	1,15	110
7	2	2,0	1,2	–	650	500		1,2	120
8	1	1,8	1,5	–	700	600		1,1	130
9	4	2,2	1,2	–	750	500		1,1	140
10	5	2,5	1,8	1,0	800	700	600	1,2	150
11	1	4,0	1,5	–	600	500		1,1	110
12	2	3,5	1,0	–	650	600		1,2	120
13	3	2,5	1,2	!.0	700	600	500	1,1	130
14	4	2,8	1,0	–	750	500		1,2	140
15	5	3,3	1,2	1,5	800	700	600	1,2	150
16	1	2,5	1,8	–	600	500		1,1	110
17	2	2,2	1,0	–	650	400		1,2	120
18	3	4,4	1,5	1,2	700	600	500	1,1	130
19	4	3,5	1,5	–	750	600		1,2	140
20	5	2	1,0	0,8	800	700	600	1,1	150
21	1	3,2	1,6	–	600	500		1,1	110
22	2	5	2	–	650	400		1,2	120
23	3	1,8	1	0,5	700	600	500	1,1	130
24	4	2	1,2	1,5	750	500		1,2	140
25	5	3	1	1,2	800	700	600	1,2	150

Приложение 1

Коэффициенты местных сопротивлений

1. Поворот потока на 90 градусов с изменением сечения канала

2. Внезапное расширение потока

3. Внезапное сужение потока

4. Постепенное расширение потока (диффузор)

5. Слияние потоков

Приложение 2

Физические свойства дымовых газов

Таблица 2

t°,C	ρ, кг/м3	·106, Па·с	·106, м2/с
0	1,295	15,80	12,20
100	0,950	20,40	21,54
200	0,746	24,50	32,80
300	0,617	28,20	45,81
400	0,525	31,70	60,38
500	0,457	34,80	76,3
600	0,405	37,90	93,61
700	0,363	40,70	112,10
800	0,330	43,40	131,80
900	0,301	45,9	152,50
1000	0,275	48,4	174,30
1100	0,257	50,7	197,10
1200	0,240	53,0	221,0

studfiles.net

Таблицы с различными константами и значениями. Методичка

Таблица 4.1. Интерполяционные формулы для истинных и средних мольных теплоёмкостей газов.

Таблица 5.1. Интерполяционные формулы для средних массовых и объёмных теплоёмкостей газов.

Приставки для образования кратных и дольных единиц.

Таблица 2.

Молекулярные массы, плотности и объёмы киломолей при нормальных условиях и газовые постоянные важнейших газов.

Таблица 3.

Таблица 4. Теплоёмкость кислорода ¹.

Газ	Истинная мольная теплоёмкость при p=const μср в кДж/(кмоль·град)	Средняя мольная теплоёмкость при p=const μсрт в кДж/(кмоль·град)	Истинная мольная теплоёмкость при p=const μср в ккал/(кмоль·град)	Средняя мольная теплоёмкость при p=const μсрт в ккал/(кмоль·град)
В пределах от 0 до 1000º С
О2	μср=29,5802+0,0069706t	μсрт=29,2080+0,0040717t	μср=7,0651+0,016649t	μсрт=6,9762+0,0009725t
N2	μср=28,5372+0,0053905t	μсрт=28,7340+0,0023488t	μср=6,8160+0,0012875t	μсрт=6,8630+0,0005610t
CO	μср=28,7895+0,0058862t	μсрт=28,8563+0,0026808t	μср=6,8643+0,0014059t	μсрт=6,8922+0,0006403t
Воздух	μср=28,7558+0,0057208t	μсрт=28,8270+0,0027080t	μср=6,8682+0,0013664t	μсрт=6,8852+0,0006468t
H2O	μср=32,8367+0,0116611t	μсрт=33,1494+0,0052749t	μср=7,8429+0,0027852t	μсрт=7,9176+0,0012590t
SO2	μср=42,8728+0,0132043t	μсрт=40,4386+0,0099562t	μср=10,2400+0,0031538t	μсрт=9,6586+0,0023780t
В пределах от 0 до 1500º С
H2	μср=28,3446+0,0031518t	μсрт=28,7210+0,0012008t	μср=6,7700+0,0007528t	μсрт=6,8599+0,0002868t
CO2	μср=41,3597+0,0144985t	μсрт=38,3955+0,0105838t	μср=9,8786+0,0034629t	μсрт=9,1706+0,0025279t
В пределах от 1000 до 2700º С
О2	μср=33,8603+0,021951t	μсрт=31,5731+0,0017572t	μср=8,0874+0,0005243t	μсрт=7,5411+0,0004197t
N2	μср=32,7466+0,0016517t	μсрт=29,7815+0,0016835t	μср=7,8214+0,0003945t	μсрт=7,1132+0,0004021t
CO	μср=33,6991+0,0013406t	μсрт=30,4242+0,0015679t	μср=8,0489+0,0003202t	μсрт=7,2667+0,0003721t
Воздух	μср=32,9564+0,0017806t	μсрт=30,1533+0,0016973t	μср=7,8715+0,0004253t	μсрт=7,2020+0,0004054t
H2O	μср=40,2393+0,0059854t	μсрт=34,5118+0,0045979t	μср=9,6110+0,0014296t	μсрт=8,2430+0,0010982t
В пределах от 1500 до 3000º С
H2	μср=31,0079+0,0020243t	μсрт=28,6344+0,0014821t	μср=7,4061+0,0004835t	μсрт=6,8392+0,0003540t
CO2	μср=56,8768+0,0021738t	μсрт=48,4534+0,0030032t	μср=13,5848+0,0005192t	μсрт=11,5729+0,0007173t
Газ	Массовая теплоёмкость в кДж/(кг·град)	Объёмная теплоёмкость в кДж/(м3·град)	Массовая теплоёмкость в ккал/(кг·град)	Объёмная теплоёмкость в ккал/(м3·град)
В пределах от 0 до 1000º С
О2	срт=0,9127+0,00012724t сvm=0,6527+0,00012724t	с’рт=1,3046+0,00018183t с’vm=0,9337+0,00018183t	срт=0,2180+0,00003039t сvm=0,1559+0,00003039t	с’рт=0,3116+0,0004343t с’vm=0,2230+0,0004343t
N2	срт=1,0258+0,00008382t сvm=0,7289+0,00008382t	с’рт=1,2833+0,00010492t с’vm=0,9123+0,00010492t	срт=0,2450+0,00002002t сvm=0,1741+0,00002002t	с’рт=0,3065+0,00002506t с’vm=0,2179+0,00002506t
CO	срт=1,0304+0,00009575t сvm=0,7335+0,00009575t	с’рт=1,2883+0,00011966t с’vm=0,9173+0,00011966t	срт=0,2461+0,00002287t сvm=0,1752+0,00002287t	с’рт=0,3077+0,00002858t с’vm=0,2191+0,00002858t
Воздух	срт=0,9952+0,00009349t сvm=0,7084+0,00009349t	с’рт=1,2870+0,00012091t с’vm=0,9161+0,00012091t	срт=0,2377+0,00002233t сvm=0,1692+0,00002233t	с’рт=0,3074+0,00002888t с’vm=0,2188+0,00002888t
H2O	срт=1,8404+0,00029278t сvm=1,3783+0,00029278t	с’рт=1,4800+0,00023551t с’vm=1,1091+0,00023551t	срт=0,4395+0,00006993t сvm=0,3292+0,00006993t	с’рт=0,3535+0,00005625t с’vm=0,2649+0,00005625t
SO2	срт=0,6314+0,00015541t сvm=0,5016+0,00015541t	с’рт=1,8472+0,00004547t с’vm=1,4763+0,00004547t	срт=0,1508+0,00003712t сvm=0,1198+0,00003712t	с’рт=0,4412+0,00001086t с’vm=0,3526+0,00001086t
В пределах от 0 до 1500º С
H2	срт=14,2494+0,00059574t сvm=10,1241+0,00059574t	с’рт=1,2803+0,00005355t с’vm=0,9094+0,00005355t	срт=3,4034+0,00014229t сvm=2,4181+0,00014229t	с’рт=0,3058+0,00001279t с’vm=0,2172+0,00001279t
CO2	срт=0,8275+0,00024053t сvm=0,6837+0,00024053t	с’рт=1,7250+0,00004756t с’vm=1,3540+0,00004756t	срт=0,2084+0,00005745t сvm=0,1633+0,00005745t	с’рт=0,4120+0,00001136t с’vm=0,3234+0,00001136t
Наименование величины	Единица измерения	Сокращённое обозначение единиц измерения
Основные единицы
Длина	Метр	м
Масса	Килограмм	кг
Время	Секунда	сек
Сила электрического тока	Ампер	А
Термодинамическая температура	Градус Кельвина	К
Сила света	Свеча	св
Дополнительные единицы
Плоский угол	Радиан	рад
Телесный угол	Стерадиан	стер
Производные единицы
Площадь	Квадратный метр	м2
Объём	Кубический метр	м3
Плотность (объёмная масса)	Килограмм на кубический метр	кг/м3
Скорость	Метр в секунду	м/сек
Угловая скорость	Радиан в секунду	рад/сек
Ускорение	Метр на секунду в квадрате	м/сек2
Сила	Ньютон	Н
Давление (механическое напряжение)	Ньютон на квадратный метр	Н/м2
Работа, энергия, количество теплоты	Джоуль	Дж
Мощность	Ватт	Вт
Удельная работа	Джоуль на килограмм	Дж/кг
Удельная энергия	Джоуль на килограмм	Дж/кг
Удельная теплота	Джоуль на килограмм	Дж/кг
Энтальпия системы	Джоуль	Дж
Удельная энтальпия	Джоуль на килограмм	Дж/кг
Энтропия системы	Джоуль на градус	Дж/град
Удельная энтропия	Джоуль на килограмм-градус	Дж/(кг·град)
Теплоёмкость системы	Джоуль на градус	Дж/град
Удельная теплоёмкость	Джоуль на килограмм-градус	Дж/(кг·град)

studfiles.net

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания одного кг (м3) топлива.

(Vc)ср=(Q –I”_T)/ (–) [кДж/ кгК], [кДж/ м³К]

Q – полезное тепловыделение в топке[кДж/ кг], [кДж/ м³]

I”_{T –} энтальпия продуктов сгорания топлива при температуре и αт (коэффициент избытка воздуха) на выходе из топки.

– адиабатическая температура горения.

Адиабатическая температура горения (⁰С)

Определяется по полезному выделению в топке Q при αт. Полезное тепловыделение в топке Q складывается из располагаемого тепла, за вычетом топочных потерь тепла вносимого в топку подаваемым дутьем и воздухом, а так же тепла рециркулирующих газов.

Поверочный расчёт топки включает:

1) Определение теоретической температуры сгорания

2) Определение действительной температуры газов на выходе из топки.

3) Определение количества тепла, переданное излучением экраном топки.

Конструктивные характеристики топки.

Границами активного объёма топки являются осевые плоскости экранных труб; в местах ,незащищенных экранами-стены топочной камеры. В выходном сечении топочной камеры ее объем ограничивается плоскостью, проходящей через оси первого ряда фестона или котельного пучка. Нижней границей объема топки служит под (при наличии холодной воронки –горизонтальная плоскость ,отделяющая ее нижнюю половину.)

Расчёт топки

Величина	Обозн.	Формула	Разм.	Расчёт	Результат
1	2	3	4	5	6
Полная поверхность стен топки	Fст	Табл. 1.2	м²
Объём топки	Vт	Табл. 1.2	м³
Эффективная толщина излучающего слоя топки.	S	3,6	м
Относительный уровень расположения горелок	χ	Принимается по рекомендациям [8]	–
Лучевоспри нимающая поверхность нагрева	Hл	Табл. 1. 2	м²
Параметр	М	М0(1– 0,4 · χ)3√rv	–
Коэффициент	М0	П.6.18 [1]
Параметр забалластирова нности топочных газов	rv	VHГ(1+r)/ VHO.N2+VHRO2	м³ /м³
Коэффициент тепловой эффективности	ψ	χ *ζ	–
Угловой коэффициент экрана	χ	Ном. 1,прил.
Коэффициент	ζ	Табл. 5.1	–
Теплонапряжение топочного объёма	q
Тепло, вносимое в топку воздухом	Q	αТ · I
Полезное тепловыделение в топке	Q
Адиабатическая температура горения		По I-Q таблице при αТ и I= Q	°С
Температура газов на выходе из топки		Принята предварительно	°С
Энтальпия газов на выходе из топки		По I-Q таблице при=
Объёмная доля водяных паров		Табл.3.4.
Суммарная объёмная доля трехатомных газов		Табл.3.4.
Давление в топочной камере	p	Принимаем	МПа
Коэффициент поглощения топочной среды	К	К+ m* Кс
Коэффициент	m	П.6.12[1]
Коэффициент поглощения газовой средой	К	К0*
Коэффициент	К0	Ном.2
Произведение		P * * S	МПа*м
Коэффициент поглощения частицами сажи	Кс	1,2/(1+α2)*()0,4 *(1,6*10-3 Т”т -0,5)
Соотношение углерода и водорода		0,12 ∑ m/nCrmHrn	–
Критерий Бугера	Bu	K*p*s
Эффективное значение критерия Бугера	~ Bu	1,6ln*﴾(1,4Bu2+ Bu+2) (1,4 Bu2 –Bu+2) ﴿
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания	(Vc )ср	(Q –I”T)/ (–)
Температура газов на выходе из топки		*	°С
Энтальпия газа на выходе из топки		По I-υ таблице или диаграмме
Количество тепла воспринятого в топке	QЛ

studfiles.net

3 Теплоемкость газов

Теплоемкостью газа называют количество теплоты, необходимое для повышения его температуры на 1 К. Теплота, затраченная на повышение температуры единицы количества газа на 1 К называется удельной теплоемкостью. Принято удельную теплоемкость называть просто теплоемкостью.

В зависимости от выбранной количественной единицы различают теплоемкости: мольную С_m-кДж/(кмоль·К), массовую С – кДж/(кгК), и объемную С’ – кДж/(м³К).

Так как в 1 м³ газа могут содержаться, в зависимости от параметров его состояния, разные количества газа, принято относить 1 м³ газа к нормальным условиям (Р₀= 101325 Па, Т₀=273,15 К).

Между теплоемкостями существует следующее соотношение

С=; С^’=; С=; С^’=ρ₀·С , (3.1)

где ρ₀ – плотность газа при нормальных условиях.

Теплоемкость газа зависит от его температуры. По этому признаку отличают истинную и среднюю теплоемкость.

Если q – удельное количество теплоты, сообщаемой единице количества вещества (или отнимаемый от него) при изменении температуры от t₁ до t₂ , то величина

=q/(t₂– t₁)=q/( Т₂– Т₁), (3.2)

Представляет собой среднюю теплоемкость в пределах от t₂ до t₁.

Предел этого отношения, когда разность температур стремиться к нулю, называют истинной теплоемкостью. Аналитически последняя определяется как

(3.3)

Теплоемкость зависит от вида процесса сообщаемая газу теплоты.

Для теплотехнических расчетов особое значение имеют теплоемкости газов при постоянном давлении и при постоянном объеме.

Между массовыми теплоемкостями исуществуют соотношения

(3.4)

где к– показатель адиабаты.

Постоянная теплоемкость политропного процесса с показателем n находитcя из выражения

. (3.5)

Для приближения расчетов при невысоких температурах теплоемкость можно считать постоянной.

Таблица 3.1 Приближенные значения мольных теплоемкостей при -const, р-сonst

Газы	Теплоемкость, кДж/(кмоль∙К)	Теплоемкость, КДж/(кмоль∙К)	Показатель адиабаты, К
Одноатомные	20,93	12,56	1,67
Двухатомные	29,31	20,93	1,4
Трех- и многоатомные	37,68	29,31	1,2

При точных расчетах учитывают криволинейную зависимость теплоемкости от температуры и пользуются табличными значениями средних теплоемкостей в интервале от 0°С до t °С (Приложение1). Их отмечают сверху черточкой и указанием границ температур. Например : и т.д.

Менее точные расчеты, применяемые в технике получаются при использовании линейной зависимости теплоемкости от температуры (Приложение 2).

Средняя теплоемкость в этом случае определяется в интервале температур от t₁ до t₂ по уравнению

(3.6)

где a и b– величины, зависящие от физических свойств газа и постоянные для данного газа.

При пользовании таблицами значения истинных теплоемкостей, а также средних теплоемкостей в пределах от 0°С до t°С берутся непосредственно из таблиц, причем в необходимых случаях проводится интерполирование.

Количество теплоты, которое необходимо затратить для нагревания или охлаждения рабочих тел определяются из соотношений

а) для 1 кг

(3.7)

для m кг

(3.8)

б) для 1 нормального кубического метра газа

; (3.9)

для объема V_o в м³

(3.10)

В зависимости от условий, при которых протекают нагревание (охлаждение) газа (V- const , p- const ) в формулах 3.6…З.10 ставятся соответствующие значения теплоемкости.

Теплоемкость смеси идеальных газов

массовая ; (3.11)

объемная (3.12)

Задачи

Задача 3.1. Вычислить количество теплоты необходимой на нагревание при постоянном давлении р=100 кПа ,60 м³ воздуха от 10° до 500°С. Задачу решить в трех вариантах:

а) считая зависимость теплоемкости от температуры криволиней­ной;

б) пользуясь формулой линейной зависимости средней теплоемкос­ти воздуха от температуры;

в) полагая, что теплоемкость не зависит от температуры.

Решение. Количество теплоты, необходимое на нагревание воздуха, исходя из криволинейной зависимости теплоемкости от температуры определяем по следующей формуле, полученной на основании уравнений (3.7)и(3.8)

.

Если использовать при решении задачи объемные теплоемкости, то нужно найти объем воздуха при нормальных условиях (Р0=101325 Па и Т0=273,15 К). Можно определить массу воздуха и применить массовые теплоемкости.

Определяем массу воздуха по уравнению

Из приложения 1 выбираем средние изобарные массовые теплоемкости от 0 до 10 и от 0 до 500°С.

В случае линейной зависимости теплоемкости от температуры формула для определения количества теплоты будет выглядеть

а при постоянной теплоемкости

Во второй случае использовали уравнения (3.6), (3.8) и приложение 2, а в третьем- (3.1), (3.8) и таблицу 3.1.

Задача 3.2. В котел-утилизатор поступают дымовые газы с температурой 1200°С следующего объемного состава: СО₂=12%; О₂=6%,N=74%; пары воды H₂O=8% при давлении 200 кПа. Определить количество подаваемой теплоты нагреваемой воде, если температура газов при выходе из котла 200°С, к.п.д котла – 70% и расход дымовых газов 10 м ³/ч

Решение. Определяем количество теплоты, отведенной от дымовых газов по уравнению

где V_o – объём газовой смеси при нормальных условиях;

– объемные доли отдельных компонентов дымовых газов.

Из уравнения состояния для m кг идеального газа необходим объем дымовых газов при нормальных условиях

Среднюю теплоемкость газов, входящих в состав дымовых газов берем из приложения 1

Задача 3.3. Вычислить количество теплоты, удаляемое из птичника с отсасываемым воздухом, если температура внутри помещения 16,а наружного – 0°С. Объемная подача вентилятора 20 тыс. стандартных м³/ч.

Задача 3.4. В конденсатор холодильной установки с водяным охлаждением поступает газообразный аммиак давлением р =1,05 MПa и температурной 122°С, охлаждается до t=27°C. Объемный расход аммиака V t=0_,04 м³/с. Вода в конденсаторе нагревается на 6⁰С. Определить количество отведенной теплоты и массовый расход воды на охлаждение конденсатора. Зависимость теплоемкости от температуры не учитывать.

Задача 3.5. В баллоне объемом 60л находится кислород при давлении 5 МПа и температуре 20°С. Какое количество тепла подведено, к кислороду, если его температура повысилась до 150°С. Какое давление установится при этом в сосуде? Зависимость теплоемкости от температуры. принять криволинейной.

Задача 3.6. В воздухоподогревателе котельного агрегата дутьевой воздух нагревается дымовыми газами, от 20 до 200°С. При этом температура, дымовых газов понижается от 350 до 160°С. Объемный состав дымовых газов: СО₂=12%; О₂=6%,N=74%, H₂O=8%. Определить соотношение расходов воздуха и дымовых газов. Зависимость теплоем­кости газов и воздух от температуры считать прямолинейной.

Задача 3.7. Определить среднюю мольную, объемную и весовую теплоемкости в процессах постоянного давления и постоянного объема в интервале температур от 0 до 1300°C для смеси газов, имеющий следующий объемный состав: 8% ; 2%и 85%; 5%.

studfiles.net

таблицы при различных температуре и давлении

Приведены таблицы значений удельной теплоемкости воды H₂O и водяного пара в зависимости от температуры и давления. В первой таблице дана удельная теплоемкость воды в жидком состоянии при нормальном атмосферном давлении и температуре от 0,1 до 100°С.

Во второй таблице значения теплоемкости указаны в интервале температуры от 0 до 800°С и давлении от 0,1 до 100 бар. Вода в этих условиях может находится в жидком или газообразном состоянии, поскольку с понижением давления и (или) с ростом температуры она переходит в пар.

Жидкая вода обладает значительной величиной массовой удельной теплоемкости, по сравнению с другими жидкостями. При атмосферном давлении и температуре до 100°С она находится в виде жидкости и ее теплоемкость изменяется в диапазоне от 4174 до 4220 Дж/(кг·град).

При температуре 20 градусов Цельсия и нормальном атмосферном давлении удельная теплоемкость воды равна 4183 Дж/(кг·град). При температуре 100°С эта величина достигает значения 4220 Дж/(кг·град).

Изменение давления и температуры воды существенно влияет на ее удельную теплоемкость. Зависимость теплоемкости воды от температуры при атмосферном давлении не линейна. При нагревании воды до 30°С теплоемкость уменьшается, затем в интервале температуры 30…40°С значение этой величины остается практически постоянным (следует отметить, что в этом диапазоне температуры вода обладает наименьшей теплоемкостью). При температуре выше 40°С ее удельная теплоемкость увеличивается и достигает своего максимума при температуре кипения.

Удельная теплоемкость воды при температуре 0,1…100°С

t, °С	0,1	10	15	20	25	30	35	40	45	50
Cp, Дж/(кг·град)	4217	4191	4187	4183	4179	4174	4174	4174	4177	4181
t, °С	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100
Cp, Дж/(кг·град)	4182	4182	4185	4187	4191	4195	4202	4208	4214	4220

Если продолжить нагрев воды до перехода ее в пар, то тогда, при дальнейшем нагреве пара при атмосферном давлении, величина теплоемкости будет снижаться до некоторого предела, а затем снова начнет увеличиваться. Эта точка перегиба кривой теплоемкости определяется значениями соответствующих температуры и давления.

Как видно по данным в таблице, с повышением давления удельная теплоемкость воды уменьшается, но увеличивается также и температура кипения воды, например, при давлении в 100 бар (атмосфер) она находится в жидком состоянии даже при температуре 300°С. Удельная теплоемкость воды при этом составляет величину 5700 Дж/(кг·град). При продолжении нагрева воды, например до 320°С, она переходит в пар, который имеет большую теплоемкость.

Однако, при низких давлениях, вода начинает кипеть и переходит в пар при температурах гораздо ниже 100°С. Например, по данным таблицы, при давлении 0,1 бар и температуре 50°С, вода уже находится в виде водяного пара и его теплоемкость при этих условиях составляет величину, равную 1929 Дж/(кг·град).

Таблица значений удельной теплоемкости воды и водяного пара

↓ t, °С | P, бар →	0,1	1	10	20	40	60	80	100
0	4218	4217	4212	4207	4196	4186	4176	4165
50	1929	4181	4179	4176	4172	4167	4163	4158
100	1910	2038	4214	4211	4207	4202	4198	4194
120	1913	2007	4243	4240	4235	4230	4226	4221
140	1918	1984	4283	4280	4275	4269	4263	4258
160	1926	1977	4337	4334	4327	4320	4313	4307
180	1933	1974	2613	4403	4395	4386	4378	4370
200	1944	1975	2433	4494	4483	4472	4461	4450
220	1954	1979	2316	2939	4601	4586	4571	4557
240	1964	1985	2242	2674	4763	4741	4720	4700
260	1976	1993	2194	2505	3582	4964	4932	4902
280	1987	2001	2163	2395	3116	4514	5250	5200
300	1999	2010	2141	2321	2834	3679	5310	5700
320	2011	2021	2126	2268	2649	3217	4118	5790
340	2024	2032	2122	2239	2536	2943	3526	4412
350	2030	2038	2125	2235	2504	2861	3350	4043
360	2037	2044	2127	2231	2478	2793	3216	3769
365	2040	2048	2128	2227	2462	2759	3134	3655
370	2043	2050	2128	2222	2446	2725	3072	3546
375	2046	2053	2127	2218	2428	2690	3018	3446
380	2049	2056	2127	2212	2412	2657	2964	3356
385	2052	2059	2126	2207	2396	2627	2913	3274
390	2056	2061	2125	2202	2381	2600	2867	3201
395	2059	2065	2125	2200	2369	2575	2826	3137
400	2062	2068	2126	2197	2358	2553	2789	3078
405	2066	2071	2127	2195	2349	2534	2756	3025
410	2069	2074	2128	2193	2340	2517	2727	2979
415	2072	2077	2129	2192	2334	2501	2700	2936
420	2076	2080	2131	2192	2327	2487	2675	2898
425	2079	2083	2132	2190	2321	2474	2653	2863
430	2082	2086	2134	2190	2316	2462	2632	2830
440	2089	2093	2138	2190	2307	2441	2596	2773
450	2095	2099	2141	2191	2300	2424	2565	2726
460	2102	2106	2146	2192	2294	2409	2538	2684
480	2116	2119	2154	2196	2286	2385	2496	2618
500	2129	2132	2164	2201	2281	2368	2464	2569
520	2142	2146	2175	2208	2280	2357	2441	2531
540	2156	2159	2185	2216	2280	2349	2423	2502
560	2170	2173	2197	2226	2285	2349	2416	2487
580	2184	2187	2208	2233	2285	2342	2401	2465
600	2198	2200	2219	2240	2287	2336	2389	2445
620	2212	2213	2230	2250	2291	2334	2381	2431
640	2226	2227	2243	2260	2298	2337	2379	2423
660	2240	2241	2256	2272	2307	2343	2381	2421
680	2254	2255	2270	2286	2317	2352	2388	2424
700	2268	2270	2283	2299	2330	2362	2398	2429
800	2339	2341	2352	2364	2389	2414	2440	2465

Примечание: В таблице синим цветом показаны значения удельной массовой теплоемкости воды в жидком состоянии, а черным – значения теплоемкости водяного пара.

Источники:

1. Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи.
2. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей

thermalinfo.ru

Коэффициент теплопроводности газов (Таблица)

Коэффициент теплопроводности газов связан с их коэффициентом внутреннего трения η и с удельной теплоемкостью при постоянном объеме с_ν, уравнением k = 0,25 (9γ – 5)γс_γ, где γ обозначает отношение c_p/c_v.

При обычных давлениях теплопроводность газов не зависит от давления, но онд возрастает при высоких и уменьшается при очень низких давлениях, например для воз­духа при давлениях около 0,001 мм Hg.

Изменение k·10⁴ с температурой

Газ		Температура, °C
		-200	-100			0		100				500	1000
Аргон		—	1,09			1,62		2,11				3,60	—
Хлор		—	—			0,72		—				—	—
Гелий		5,84	10,59			14,15		17,06				—	—
Водород		5,0	11,23			16,84		21,6				38,9	—
Криптон		—	—			0,88		1,10				—	—
Неон		—	—			4,65		5,70				—	—
Азот		—	1,58			2,43		3,12				5,42	—
Кислород		—	1,59			2,44		3,25				—	—
Ксенон		—	—			0,51		0,70				—	—

Воздух	—	1,58	2,41	3,17	—	7,6
Аммиак	—	—	2,18	3,38	—	—
Углекислота	—	—	1,45	2,23	—	7,9
Углерода окись	—	1,51	2,32	3,04	—	—
Этан	—	—	1,80	—	—	—
Этилен	—	—	1,64	—	—	—
Фреон 12	—	—	0,85	1,35	—	—
Сероводород	—	—	1,2	—	—	—
Метан	—	1,88	3,02	—	—	—
Азота окись	—	1,54	2,38	—	—	—
Азот закись	—	—	1,51	—	—	—
Сернистый газ	—	—	0,77	—	—	—
Пары воды	—	—	1,58	2,35	5,7	—

infotables.ru