The Science of Stages of Matter
5 May, 2023
To understand the workings of compressed air, a basic introduction to physics is helpful, including the 4 stages of matter.
Zoek in de Perslucht-wiki
Het meten van druk, temperatuur en thermische capaciteit
Nadat u hier hebt gelezen over de grondbeginselen van natuurkunde, wilt u misschien meer weten over de fysische eenheden voor het meten van verschillende aspecten van de materie. Dit kan erg nuttig zijn bij het werken met perslucht. In dit artikel leggen we de basisbeginselen voor het meten van druk, temperatuur en thermische capaciteit uit.
Wat is druk en hoe kunnen we deze meten?
De kracht op een oppervlak van een vierkante centimeter van een luchtkolom die loopt van zeeniveau tot de rand van de atmosfeer is ongeveer 10,13 N. Dus de absolute atmosferische druk op zeeniveau is ca. 10,13 x 104 N per vierkante meter, wat gelijk is aan 10,13 x 104 Pa (pascal, de SI-eenheid voor druk). Uitgedrukt in een andere veelgebruikte eenheid: 1 bar = 1 x 105 Pa. Hoe hoger je boven (of onder) zeeniveau bent, hoe lager (of hoger) de atmosferische druk.
Hoe meten we temperatuur?
De temperatuur van een gas is moeilijk duidelijk te definiëren. Temperatuur is een maat voor de kinetische energie van de moleculen. Moleculen bewegen sneller naarmate de temperatuur hoger is, en de beweging stopt volledig bij de temperatuur van het absolute nulpunt. De kelvinschaal (K) is gebaseerd op dit fenomeen, maar is verder verdeeld op dezelfde wijze als de celsiusschaal (C): T = t + 273,2 T = absolute temperatuur (K) t = celsiustemperatuur °C
Hoe wordt warmtecapaciteit gemeten?
Warmte is een vorm van energie, vertegenwoordigd door de kinetische energie van de ongeordende moleculen van een stof. De thermische capaciteit (of warmtecapaciteit) van een object verwijst naar de hoeveelheid warmte die nodig is om een temperatuurverandering van één eenheid (1 K) te verkrijgen en wordt uitgedrukt in J/K. De soortelijke warmte of soortelijke thermische capaciteit van een stof wordt meer gebruikt en verwijst naar de hoeveelheid warmte die nodig is om een temperatuurverandering van één eenheid (1 K) te verkrijgen in een eenheid van massa van de stof (1 kg). cV = soortelijke warmte bij constant volume Cp = molaire soortelijke warmte bij constante druk CV = molaire soortelijke warmte bij constant volume. Soortelijke warmte bij constante druk is altijd groter dan soortelijke warmte bij constant volume. De soortelijke warmte van een stof is geen constante, maar stijgt, in het algemeen, als de temperatuur stijgt. Voor praktische doeleinden kan een gemiddelde waarde worden gebruikt. Voor vloeistoffen en vaste stoffen cp ≈ cV ≈ c. Om een massadebiet (m) van temperatuur t1 naar t2 te verwarmen is dan nodig: P = m x c x (T2 - T1) P = verwarmingsvermogen (W) m= massadebiet (kg/s) c = soortelijke warmte (J/kg x K) T = temperatuur (K).
De reden waarom cp groter is dan cV ligt in de expansiearbeid die het gas bij een constante druk moet verrichten. De verhouding tussen cp en cV is de zogenaamde isentrope exponent of adiabatische exponent К en is een functie van het aantal atomen in de moleculen van de stof.
Gerelateerde artikelen
Inzicht in luchtcompressormetingen: arbeid, vermogen en debiet
21 April, 2022
Het is handig om inzicht te krijgen luchtcompressormetingen met betrekking tot materie. Deze informatie helpt bij het bepalen van het juiste vermogen en de juiste grootte van de benodigde machine.
Basisoverzicht van de thermodynamica van luchtcompressoren
21 April, 2022
Om de fysica van de thermodynamica van luchtcompressoren en warmteontwikkeling beter te begrijpen, worden in dit artikel de belangrijkste principes en twee gaswetten besproken.