Toplinska snaga zraka

Kapacitet topline kao fizička veličina pokazuje količinu toplinske energije koja je potrebna za promjenu temperature radnog fluida, u ovom slučaju zraka za jedan stupanj. Specifična toplina zraka ovisi izravno o temperaturi i tlaku. Različite metode mogu se koristiti za proučavanje različitih tipova toplinskih kapaciteta.

Matematički, toplinski kapacitet zraka izražava se kao omjer količine topline i povećanja njegove temperature. Kapacitet topline tijela koji ima masu od 1 kg obično se naziva specifičnim. Molarni toplinski kapacitet zraka je toplinski kapacitet od jednog mola tvari. Kapacitet toplinske energije je J / K. Molarni toplinski kapacitet je, J / (mol * K).

Kapacitet topline može se smatrati fizikalnom osobinom tvari, u ovom slučaju zraku, ako se mjerenje provodi pod stalnim uvjetima. Najčešće takva mjerenja provode se pod stalnim pritiskom. To određuje izobrijski toplinski kapacitet zraka. Povećava se s povećanjem temperature i tlaka, a također je i linearna funkcija tih količina. U tom slučaju, temperatura se mijenja pri stalnom pritisku. Za izračunavanje izobrijskog toplinskog kapaciteta potrebno je odrediti pseudokritičku temperaturu i tlak. Određuje se pomoću referentnih podataka.

Toplinska snaga zraka. Značajke

Zrak je mješavina plina. Kada se uzmu u obzir u termodinamici, prihvaćaju se sljedeće pretpostavke. Svaki plin u smjesi mora biti ravnomjerno raspoređen po volumenu. Tako je volumen plina jednak volumenu cijele smjese. Svaki plin u smjesi ima svoj parcijalni tlak, kojeg vrši na zidovima posude. Svaka od komponenata plinske mješavine mora imati temperaturu jednaku temperaturi cijele smjese. Zbroj parcijalnih tlakova svih komponenata jednak je tlaku mješavine. Izračunavanje toplinskog kapaciteta zraka provodi se na temelju podataka o sastavu plinske mješavine i toplinskom kapacitetu pojedinih komponenti.

Kapacitet topline karakterizira tvar nejasno. Od prvog zakona termodinamike možemo zaključiti da se unutarnja energija tijela mijenja ne samo ovisno o količini primljene topline nego i o savršenom tijelu. Pod različitim uvjetima procesa prijenosa topline, rad tijela može se razlikovati. Dakle, ista količina topline koja je prijavljena tijelu može uzrokovati različite veličine promjena temperature i unutarnje energije tijela. Ova je značajka karakteristična samo za plinovite tvari. Za razliku od krutih i tekućih tijela, plinovite tvari mogu uvelike promijeniti volumen i obavljati posao. Zato toplinski kapacitet zraka određuje prirodu samog termodinamičkog procesa.

Međutim, s konstantnim volumenom, zrak ne radi. Stoga je promjena unutarnje energije proporcionalna promjeni njegove temperature. Omjer toplinske snage u procesu s konstantnim tlakom, prema kapacitetu topline u procesu s konstantnim volumenom, dio je adiabatomske formule procesa. Označava ga grčka gramatika.

Iz povijesti

Izrazi "toplinski kapacitet" i "količina topline" ne opisuju svoju bit vrlo dobro. To je zbog činjenice da su došli do moderne znanosti iz teorije topline, koja je bila popularna u osamnaestom stoljeću. Sljedbenici te teorije promatrali su toplinu kao neku bezbojnu tvar koja se nalazi u tijelima. Ova tvar ne može biti uništena ili stvorena. Hlađenje i zagrijavanje tijela objašnjavaju se smanjenjem ili povećanjem sadržaja topline. Tijekom vremena ova je teorija proglašena nevažećom. Nije mogla objasniti zašto se ista promjena unutarnje energije bilo kojeg tijela dobiva tako što mu prenosi drugu količinu topline, a također ovisi o djelovanju tijela.