Our Solutions
Вакуумные решения
Промышленные инструменты и решения

Измерение давления, температуры и теплоемкости

Compressed Air Wiki Physics of Air Compressors Basic Theory

Изучив основы физики здесь, вы можете узнать больше о физических единицах, используемых для измерения различных состояний материи. Это может быть очень полезно при работе со сжатым воздухом. В этой статье мы расскажем об основах измерения давления, температуры и теплоемкости.

Что такое давление и его измерить?

Сила, воздействующая на один квадратный сантиметр воздушного столба, который проходит от уровня моря до края атмосферы, составляет около 10,13 Н. Поэтому абсолютное атмосферное давление на уровне моря составляет ок. 10,13 х 104 Н на кв. метр, что равно 10,13 х 104 Па (Паскаль, единица СИ для давления). Его значение может быть выражено в другой часто используемой единице: 1 бар = 1 х 105 Па. Чем выше (или ниже) вы находитесь относительно уровня моря, тем ниже (или выше) атмосферное давление.

Как измерить температуру?

Точную температуру газа измерить сложнее, поскольку она является мерой кинетической энергии в молекулах. По мере повышения температуры скорость молекул увеличивается, а при температуре, равной абсолютному нулю, движение полностью прекращается. Это явление стало основой для шкалы Кельвина (К), однако в остальном она градуирована таким же образом, как и шкала Цельсия (C):

T = t + 273,2
T = абсолютная температура (K)
t = температура по шкале Цельсия, °C

Как измерить теплоемкость?

измерение теплоемкости

Тепло является формой энергии, представленной кинетической энергией неупорядоченных молекул вещества. Теплоемкость (также называемая теплотворной способностью) объекта относится к количеству тепла, требуемого для создания единичного изменения температуры (1 К), и выражается в Дж/К. Чаще всего используется понятие удельной теплоемкости или теплотворной способности вещества. Оно относится к количеству тепла, требуемому для получения единичного изменения температуры (1 К) в единице массы вещества (1 кг). cp = удельная теплоемкость при постоянном давлении cV = удельная теплоемкость при постоянном объеме Cp = молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении CV = молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме. Удельная теплоемкость при постоянном давлении всегда больше теплоемкости при постоянном объеме. Удельная теплоемкость для вещества не является постоянной, а повышается, как правило, при повышении температуры. Для практических целей может использоваться среднее значение. Для жидкостей и твердых веществ cp ≈ cV ≈ c. Для нагрева потока массы (м) от температуры t1 до t2 потребуется: P = m x c x (T2 -T1) P = тепловая мощность (Вт) m = массовый расход (кг/с) c = удельная теплоемкость (Дж/кг x К) T = температура (К)

Объяснение того, почему cp больше cV, связано с работой расширения, которую должен выполнять газ при постоянном давлении. Соотношение cp и cV называется изоэнтропическим или адиабатическим показателем К и является функцией числа атомов в молекулах вещества.


Другие статьи по этой теме

Структура и различные состояния материи

Чтобы понять процесс получения сжатого воздуха, необходимо определить некоторые базовые физические понятия. Начнем с объяснения структуры и четырех различных состояний материи. Узнайте больше.

Измерение работы, мощности и объемной скорости потока

Чтобы понять процесс получения сжатого воздуха, необходимо определить некоторые базовые физические понятия. Давайте рассмотрим физические единицы измерения работы, мощности и объемной скорости потока. Узнайте больше.

Введение в термодинамику: основные принципы и законы газа

Чтобы понять процесс получения сжатого воздуха, необходимо определить некоторые базовые физические понятия. Узнайте больше о термодинамике и о том, как эта теория важна для понимания работы воздушных компрессоров.