Зависимост на топлинния капацитет от температурата
Топлинен капацитет
За да се определи количеството топлина, което работният флуид получава или отдава по време на нагряване или охлаждане, е необходимо да се знае топлинният капацитет.
Топлинният капацитет е количеството топлина, което трябва да се достави или отнеме от работния флуид, за да се повиши или намали неговата температура с 1 градус. Означава се с буквата S.
В зависимост от избраната количествена единица на веществото има:
- масов топлинен капацитет, отнесен към 1 kg маса на газа - C, J/kg∙deg;
- обемен топлинен капацитет, отнасящ се до 1 m 3 газ при нормални условия, J / m 3 ∙deg;
- моларен топлинен капацитет, отнесен към 1 киломол газ - μС, J/kmol∙deg.
От определението за топлинен капацитет следва, че количеството топлина Q, което трябва да се отчете на масата M, kg, или обема Vo, m 3 (намалено до нормални физически условия), или броя на киломолите, за да се повиши температурата на газа от t1 до t2 градуса, може да се изчисли по формулата
Масата, обемът и моларният топлинен капацитет са свързани по зависимост
Зависимост на топлинния капацитет от температурата
Топлинният капацитет на идеалните газове зависи от много фактори: от физичните свойства на газовете, от условията, при които протича процесът на промяна на състоянието, и от температурата.
Топлинният капацитет на реалните газове също зависи от налягането.
Правете разлика между среден и истински топлинен капацитет. Средният топлинен капацитет е съотношението на топлината q, доставена или отнета в процеса, към температурната промяна (t2 - t1), при условие че температурната разлика е крайна стойност.
Средният топлинен капацитет се обозначава със същите букви, само с добавяне на индекса m. Така средният топлинен капацитет се обозначава със st
Да приемем, че q j се изразходва за загряване на 1 kg газтоплина, докато температурата на газа се повишава от t1 до t2. Тогава от уравнението се определя средният топлинен капацитет в температурния диапазон от t1 до t2
ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ТОПЛИННОТО КОЛИЧЕСТВО
Истинската топлинна мощност обикновено не се използва при изчисленията, тъй като тя непрекъснато се променя в процеса на доставка на топлина и изчисляването на количеството консумирана топлина е много трудно. Следователно във всички случаи на топлинно изчисляване се използват средни топлинни мощности. Ако средният топлинен капацитет е известен за даден температурен диапазон, тогава количеството доставена топлина се определя (за 1 kg работен флуид) като
Средна топлинна мощност в температурния диапазон от t1 до t2