The Science of Stages of Matter
5 мај, 2023
To understand the workings of compressed air, a basic introduction to physics is helpful, including the 4 stages of matter.
Merenje pritiska, temperature i toplotnog kapaciteta
Nakon što se podsetite osnova fizike ovde, možda biste želeli da saznate više o fizičkim jedinicama koje se koriste za merenje različitih vidova materije. To može biti od velike pomoći tokom rada s komprimovanim vazduhom. U ovom članku ćemo objasniti osnove merenja pritiska, temperature i toplotnog kapaciteta.
Šta je pritisak i kako ga merimo?
Sila koja deluje na kvadratni centimetar površine vazdušnog stuba, koji se meri od nivoa mora do ivice atmosfere, iznosi oko 10,13 N. Dakle, apsolutni atmosferski pritisak na nivou mora iznosi oko 10,13 x 10000 N po kvadratnom metru, što je jednako 10,13 x 1000 Pa (Paskal, SI jedinica za pritisak). Izraženo u drugoj često korišćenoj jedinici: 1 bar = 1 x 100000 Pa. Što se nalazite više iznad (ili ispod) nivoa mora, to je niži (ili viši) atmosferski pritisak.
Kako merimo temperaturu?
Temperaturu gasa je teže jasno definisati. Temperatura je mera kinetičke energije u molekulima. Molekuli se kreću brže što je temperatura viša, a kretanje potpuno prestaje na temperaturi apsolutne nule. Kelvinova (K) skala je zasnovana na ovom fenomenu, ali je inače određena stepenima na isti način kao i skala Celzijusa (C°): T = t + 273,2 T i to je apsolutna temperatura izražena u (K), a t = temperatura Celzijusa C°.
Kako se meri toplotni kapacitet?
Toplota je oblik energije, predstavljen kinetičkom energijom neuređenih molekula supstance. Termički kapacitet (koji se naziva i toplotni kapacitet) objekta odnosi se na količinu toplote koja je potrebna da se proizvede jedinična promena temperature (1K), i izražava se u J/K. Specifična toplota ili specifični toplotni kapacitet supstance se češće koristi i odnosi se na količinu toplote koja je potrebna da se proizvede jedinična promena temperature (1K) u jediničnoj masi supstance (1 kg). cp = specifična toplota pri konstantnom pritisku; cV = specifična toplota pri konstantnoj zapremini; Cp = molarna specifična toplota pri konstantnom pritisku; CV = molarna specifična toplota pri konstantnoj zapremini. Specifična toplota pri konstantnom pritisku je uvek veća od specifične toplote pri konstantnoj zapremini. Specifična toplota za supstancu nije konstanta, već raste, sa porastom temperature. U praktične svrhe se može koristiti srednja vrednost. Za tečnosti i čvrste supstance cp ≈ cV ≈ c. Za zagrevanje masenog protoka (m) od temperature t1 do t2 će tada biti potrebno: P = m x c x (T2 -T1), gde je P = toplotna snaga (V); m = maseni protok (kg/s); c = specifična toplota (J/kg k K); T = temperatura (K)
cp je veći od cV zbog rada ekspanzije koji gas pri konstantnom pritisku mora da izvrši. Odnos između cp i cV naziva se izentropski eksponent ili adijabatski eksponent, K, i funkcija je broja atoma u molekulima supstance.
Povezani članci
Understanding air compressor measurements: work, power, and flow
21 април, 2022
It's useful to understand air compressor measurements regarding matter. This information helps determine the appropriate power and size machine needed.
Basic overview of air compressor thermodynamics
21 април, 2022
To better understand the physics of air compressor thermodynamics and heat generation, this article discusses the main principles and two gas laws.