Știința etapelor materiilor
20 februarie, 2025
Pentru a înțelege modul de funcționare a aerului comprimat, este utilă o introducere de bază în fizică, inclusiv cele 4 etape ale materiei.
Măsurarea presiunii, temperaturii și capacității termice
După ce ați învățat despre elementele de bază ale fizicii aici, este posibil să doriți să aflați mai multe despre unitățile fizice utilizate pentru a măsura diferite aspecte ale materiei. Acest lucru poate fi foarte util atunci când se lucrează cu aer comprimat. În acest articol vom explica elementele de bază ale măsurării presiunii, temperaturii și capacității termice.
Ce este presiunea și cum o măsurăm?
Forța pe o suprafață de centimetri pătrați a unei coloane de aer, care se întinde de la nivelul mării la marginea atmosferei, este de aproximativ 10,13 N. Prin urmare, presiunea atmosferică absolută la nivelul mării este de aproximativ 10,13 x 104 N pe metru pătrat, care este egal cu 10,13 x 104 Pa (Pascal, unitatea SI pentru presiune). Exprimată într-o altă unitate utilizată frecvent: 1 bar = 1 x 105 Pa. Cu cât vă aflați mai sus (sau mai jos) de nivelul mării, cu atât presiunea atmosferică este mai mică (sau mai mare).
Cum măsurăm temperatura?
Temperatura unui gaz este mai greu de definit clar. Temperatura este o măsură a energiei cinetice în molecule. Moleculele se mișcă mai rapid cu cât temperatura este mai ridicată, iar mișcarea se oprește complet la o temperatură de zero absolut. Scala Kelvin (K) se bazează pe acest fenomen, dar în rest este gradată în același mod ca scala centigradă sau Celsius (C): T = t + 273,2 T = temperatură absolută (K) t = temperatură centigradă c°
Cum se măsoară capacitatea termică?
Căldura este o formă de energie, reprezentată de energia cinetică a moleculelor deranjate ale unei substanțe. Capacitatea termică (denumită și capacitate termică) a unui obiect se referă la cantitatea de căldură necesară pentru a produce o modificare unitară a temperaturii (1K) și este exprimată în J/K. Căldura specifică sau capacitatea termică specifică a unei substanțe este utilizată mai frecvent și se referă la cantitatea de căldură necesară pentru a produce o modificare unitară a temperaturii (1K) într-o masă unitară a substanței (1 kg). cp = căldură specifică la presiune constantă CV = căldură specifică la volum constant Cp = căldură specifică molară la presiune constantă CV = căldură specifică molară la volum constant Căldura specifică la presiune constantă este întotdeauna mai mare decât căldura specifică la volum constant. Căldura specifică a unei substanțe nu este o constantă, ci crește, în general, odată cu creșterea temperaturii. În scopuri practice, se poate utiliza o valoare medie. Pentru lichide și substanțe solide cp ≈ cV ≈ c. Pentru a încălzi un debit masic (m) de la temperatura t1 la t2 va necesita apoi: P = m x c x (T2 -T1) P = putere termică (W) m= debit masic (kg/s) c = căldură specifică (J/kg x K) T = temperatură (K)
Explicația pentru motivul pentru care cp este mai mare decât cV este activitatea de expansiune pe care gazul trebuie să o efectueze la o presiune constantă. Raportul dintre cp și cV se numește exponent izoentropic sau exponent adiabatic, ➊, și este o funcție a numărului de atomi din moleculele substanței.
Articole asociate
Înțelegerea compresorului de aer: funcționare, putere și debit
21 aprilie, 2022
Este util să înțelegeți parametri compresorului de aer în ceea ce privește materia. Aceste informații ajută la determinarea puterii și dimensiunii adecvate a mașinii necesare.
Privire de ansamblu de bază termodinamicii compresorului de aer
21 aprilie, 2022
Pentru a înțelege mai bine fizica termodinamicii compresorului de aer și generarea de căldură, acest articol discută principiile principale și două legi ale gazelor.