Determinación de la capacidad calorífica isobárica másica del aire. Propiedades físicas del aire: densidad, viscosidad, capacidad calorífica específica La capacidad calorífica másica específica del aire es igual a
Por debajo calor especifico Las sustancias entienden la cantidad de calor que se debe reportar o restar de una unidad de sustancia (1 kg, 1 m 3, 1 mol) para cambiar su temperatura en un grado.
Dependiendo de la unidad de una sustancia dada, se distinguen las siguientes capacidades caloríficas específicas:
Capacidad de calor de masa DE, referido a 1 kg de gas, J/(kg∙K);
capacidad calorífica molar µC, referido a 1 kmol de gas, J/(kmol∙K);
Capacidad calorífica volumétrica DE', referido a 1 m 3 de gas, J / (m 3 ∙K).
Las capacidades caloríficas específicas están interconectadas por la relación:
dónde υ norte- volumen específico de gas en condiciones normales (n.o.), m 3 /kg; µ - masa molar del gas, kg/kmol.
La capacidad calorífica de un gas ideal depende de la naturaleza del proceso de suministro (o eliminación) de calor, de la atomicidad del gas y de la temperatura (la capacidad calorífica de los gases reales también depende de la presión).
Relación entre masa isobárica CP e isocorico CV Las capacidades caloríficas se establecen mediante la ecuación de Mayer:
C PAG - C V = R, (1.2)
dónde R- constante de los gases, J/(kg∙K).
Cuando un gas ideal se calienta en un recipiente cerrado de volumen constante, el calor se gasta solo en cambiar la energía de movimiento de sus moléculas, y cuando se calienta a presión constante, debido a la expansión del gas, simultáneamente se realiza trabajo contra fuerzas externas. .
Para las capacidades caloríficas molares, la ecuación de Mayer tiene la forma:
µС r - µС v = µR, (1.3)
dónde µR\u003d 8314J / (kmol∙K) - constante de gas universal.
Volumen de gases ideales V norte, reducido a condiciones normales, se determina a partir de la siguiente relación:
(1.4)
dónde R norte- presión en condiciones normales, R norte= 101325 Pa = 760 mm Hg; T norte- temperatura en condiciones normales, T norte= 273,15K; Pt, vt, Tt– presión de funcionamiento, volumen y temperatura del gas.
La relación entre la capacidad calorífica isobárica y la isocórica se denota k y llama exponente adiabático:
(1.5)
De (1.2) y teniendo en cuenta (1.5) se obtiene:
Para cálculos precisos, la capacidad calorífica promedio está determinada por la fórmula:
(1.7)
En los cálculos térmicos de varios equipos, a menudo se determina la cantidad de calor que se requiere para calentar o enfriar gases:
Q = cm∙(t 2 - t 1), (1.8)
Q = C′∙V norte∙(t 2 - t 1), (1.9)
dónde V norte es el volumen de gas en n.c., m 3 .
Q = µC∙ν∙(t 2 - t 1), (1.10)
dónde ν es la cantidad de gas, kmol.
Capacidad calorífica. Uso de la capacidad calorífica para describir procesos en sistemas cerrados
De acuerdo con la ecuación (4.56), el calor se puede determinar si se conoce el cambio en la entropía S del sistema. Sin embargo, el hecho de que la entropía no se pueda medir directamente crea algunas complicaciones, especialmente cuando se describen procesos isocóricos e isobáricos. Existe la necesidad de determinar la cantidad de calor con la ayuda de una cantidad medida experimentalmente.
La capacidad calorífica del sistema puede servir como tal cantidad. La definición más general de capacidad calorífica se deriva de la expresión de la primera ley de la termodinámica (5.2), (5.3). En base a esto, cualquier capacidad del sistema C en relación con el trabajo de la forma m está determinada por la ecuación
C metro = dA metro / dP metro = PAGS metro re mi gramo metro / dP metro , (5.42)
donde C m es la capacidad del sistema;
P m y g m son, respectivamente, el potencial generalizado y la coordenada del estado de la forma m.
El valor C m muestra cuánto trabajo del tipo m se debe realizar en determinadas condiciones para cambiar el m-ésimo potencial generalizado del sistema por unidad de medida.
El concepto de la capacidad de un sistema con respecto a un trabajo particular en termodinámica se usa ampliamente solo cuando se describe la interacción térmica entre el sistema y el medio ambiente.
La capacidad del sistema con respecto al calor se llama capacidad calorífica y viene dada por la igualdad
C \u003d d e Q / dT \u003d Td e S cálido / dT. (5.43)
De este modo, La capacidad calorífica se puede definir como la cantidad de calor que debe impartirse a un sistema para cambiar su temperatura en un Kelvin.
La capacidad calorífica, como la energía interna y la entalpía, es una cantidad extensiva proporcional a la cantidad de materia. En la práctica, se utiliza la capacidad calorífica por unidad de masa de una sustancia: calor especifico, y la capacidad calorífica por mol de la sustancia, capacidad calorífica molar. La capacidad calorífica específica en SI se expresa en J/(kg·K), y la capacidad calorífica molar se expresa en J/(mol·K).
Las capacidades caloríficas específicas y molares están relacionadas por la relación:
C mol \u003d C venció a M, (5.44)
donde M es el peso molecular de la sustancia.
Distinguir capacidad calorífica verdadera (diferencial), determinado a partir de la ecuación (5.43) y que representa un aumento elemental de calor con un cambio infinitesimal de temperatura, y capacidad calorífica media que es la relación entre la cantidad total de calor y el cambio total de temperatura en este proceso:
Q/DT. (5.45)
La relación entre la capacidad calorífica específica verdadera y la media se establece mediante la relación
A presión o volumen constante, el calor y, en consecuencia, la capacidad calorífica adquieren las propiedades de una función de estado, es decir, convertirse en características del sistema. Son estas capacidades caloríficas - C P isobárica (a presión constante) e C V isocórica (a volumen constante) las que se utilizan más ampliamente en termodinámica.
Si el sistema se calienta a volumen constante, entonces, de acuerdo con la expresión (5.27), la capacidad calorífica isocórica C V se escribe como
C V = 
. (5.48)
Si el sistema se calienta a presión constante, entonces, de acuerdo con la ecuación (5.32), la capacidad calorífica isobárica C P aparece como
CP = 
. (5.49)
Para encontrar la conexión entre С Р y С V , es necesario diferenciar la expresión (5.31) con respecto a la temperatura. Para un mol de un gas ideal, esta expresión, teniendo en cuenta la ecuación (5.18), se puede representar como
H=U+pV=U+RT. (5.50)
dH/dT = dU/dT + R, (5.51)
y la diferencia entre las capacidades caloríficas isobáricas e isocóricas de un mol de un gas ideal es numéricamente igual a la constante universal de los gases R:
C P - C V \u003d R. (5.52)
La capacidad calorífica a presión constante es siempre mayor que la capacidad calorífica a volumen constante, ya que el calentamiento de una sustancia a presión constante va acompañado del trabajo de expansión del gas.
Usando la expresión de la energía interna de un gas monoatómico ideal (5.21), obtenemos el valor de su capacidad calorífica para un mol de un gas monoatómico ideal:
C V \u003d dU / dT \u003d d (3/2 RT) dT \u003d 3/2 R "12.5 J / (mol K); (5.53)
C Р \u003d 3 / 2R + R \u003d 5/2 R \u003e 20,8 J / (mol K). (5.54)
Por lo tanto, para gases ideales monoatómicos, C V y C p no dependen de la temperatura, ya que toda la energía térmica suministrada se gasta solo en la aceleración del movimiento de traslación. Para las moléculas poliatómicas, junto con un cambio en el movimiento de traslación, también puede ocurrir un cambio en el movimiento intramolecular de rotación y vibración. Para las moléculas diatómicas, generalmente se tiene en cuenta el movimiento de rotación, por lo que los valores numéricos de sus capacidades caloríficas son:
C V \u003d 5/2 R "20.8 J / (mol K); (5.55)
C p \u003d 5/2 R + R \u003d 7/2 R \u003e 29.1 J / (mol K). (5.56)
De paso, nos referimos a las capacidades caloríficas de sustancias en otros estados agregados (excepto gaseosos). Para estimar las capacidades caloríficas de los compuestos químicos sólidos, a menudo se utiliza la regla de aditividad aproximada de Neumann y Kopp, según la cual la capacidad calorífica molar de los compuestos químicos en estado sólido es igual a la suma de las capacidades caloríficas atómicas de los elementos incluidos en este compuesto Entonces, la capacidad calorífica de un compuesto químico complejo, teniendo en cuenta las reglas de Dulong y Petit, se puede estimar de la siguiente manera:
C V \u003d 25n J / (mol K), (5.57)
donde n es el número de átomos en las moléculas de los compuestos.
Las capacidades caloríficas de líquidos y sólidos cerca de la temperatura de fusión (cristalización) son casi iguales. Cerca del punto de ebullición normal, la mayoría de los líquidos orgánicos tienen una capacidad calorífica específica de 1700 - 2100 J/kg·K. En los intervalos entre estas temperaturas de transición de fase, la capacidad calorífica del líquido puede diferir significativamente (dependiendo de la temperatura). En general, la dependencia de la capacidad calorífica de los sólidos con la temperatura en el rango de 0 - 290 K en la mayoría de los casos está bien representada por la ecuación semiempírica de Debye (para una red cristalina) en la región de baja temperatura
CP » C V = eT 3 , (5.58)
en el que el coeficiente de proporcionalidad (e) depende de la naturaleza de la sustancia (constante empírica).
La dependencia de la capacidad calorífica de gases, líquidos y sólidos con la temperatura a temperaturas ordinarias y altas se suele expresar mediante ecuaciones empíricas que tienen la forma de series de potencias:
CP \u003d a + bT + cT 2 (5.59)
C P \u003d a + bT + c "T -2, (5.60)
donde a, b, c y c" son coeficientes empíricos de temperatura.
Volviendo a la descripción de procesos en sistemas cerrados usando el método de las capacidades caloríficas, escribamos algunas de las ecuaciones dadas en la Sección 5.1 en una forma ligeramente diferente.
Proceso isocórico. Expresando la energía interna (5.27) en términos de capacidad calorífica, obtenemos
dU V \u003d dQ V \u003d U 2 - U 1 \u003d C V dT \u003d C V dT. (5.61)
Dado que la capacidad calorífica de un gas ideal no depende de la temperatura, la ecuación (5.61) se puede escribir de la siguiente manera:
DU V \u003d Q V \u003d U 2 - U 1 \u003d C V DT. (5.62)
Para calcular el valor de la integral (5.61) para gases monoatómicos y poliatómicos reales, es necesario conocer la forma específica de la dependencia funcional C V = f(T) del tipo (5.59) o (5.60).
proceso isobárico. Para el estado gaseoso de la materia, la primera ley de la termodinámica (5.29) para este proceso, teniendo en cuenta el trabajo de expansión (5.35) y utilizando el método de las capacidades caloríficas, se escribe de la siguiente manera:
Q P \u003d C V DT + RDT \u003d C P DT \u003d DH (5.63)
Q P \u003d DH P \u003d H 2 - H 1 \u003d C P dT. (5.64)
Si el sistema es un gas ideal y la capacidad calorífica C P no depende de la temperatura, la relación (5.64) se convierte en (5.63). Para resolver la ecuación (5.64), que describe un gas real, es necesario conocer la forma específica de la dependencia C p = f(T).
proceso isotérmico. Cambio en la energía interna de un gas ideal en un proceso que transcurre a temperatura constante
dU T = C V dT = 0. (5.65)
proceso adiabático. Dado que dU \u003d C V dT, entonces, para un mol de un gas ideal, el cambio en la energía interna y el trabajo realizado son iguales, respectivamente:
DU = C V dT = C V (T 2 - T 1); (5.66)
Y piel \u003d -DU \u003d C V (T 1 - T 2). (5.67)
Análisis de ecuaciones que caracterizan varios procesos termodinámicos bajo las siguientes condiciones: 1) p = const; 2) V = constante; 3) T = const y 4) dQ = 0 muestra que todos pueden ser representados por la ecuación general:
pV n = const. (5.68)
En esta ecuación, el exponente "n" puede tomar valores de 0 a ¥ para diferentes procesos:
1. isobárico (n = 0);
2. isotérmico (n = 1);
3. isocorico (n = ¥);
4. adiabático (n = g; donde g = C Р /C V es el coeficiente adiabático).
Las relaciones obtenidas son válidas para un gas ideal y son consecuencia de su ecuación de estado, y los procesos considerados son manifestaciones particulares y limitantes de los procesos reales. Los procesos reales, por regla general, son intermedios, proceden en valores arbitrarios de "n" y se denominan procesos politrópicos.
Si comparamos el trabajo de expansión de un gas ideal producido en los procesos termodinámicos considerados con un cambio de volumen de V 1 a V 2, entonces, como se puede ver en la Fig. 5.2, el mayor trabajo de expansión se realiza en el proceso isobárico, el más pequeño, en el isotérmico y aún más pequeño, en el adiabático. Para un proceso isocórico, el trabajo es cero.
Arroz. 5.2. P = f (V) - dependencia de varios procesos termodinámicos (las áreas sombreadas caracterizan el trabajo de expansión en el proceso correspondiente)
Transporte de energía (transporte frío) Humedad del aire. Capacidad calorífica y entalpía del aire.Humedad del aire. Capacidad calorífica y entalpía del aire.
El aire atmosférico es una mezcla de aire seco y vapor de agua (del 0,2 % al 2,6 %). Por lo tanto, el aire casi siempre puede considerarse húmedo.
La mezcla mecánica de aire seco y vapor de agua se llama aire húmedo o mezcla aire/vapor. El contenido máximo posible de humedad vaporosa en el aire. m a.s. dependiente de la temperatura t y presión PAGS mezclas cuando cambia t y PAGS el aire puede pasar de un estado inicialmente no saturado a un estado de saturación con vapor de agua, y luego el exceso de humedad comenzará a caer en el volumen de gas y en las superficies circundantes en forma de niebla, escarcha o nieve.
Los principales parámetros que caracterizan el estado del aire húmedo son: temperatura, presión, volumen específico, contenido de humedad, humedad absoluta y relativa, peso molecular, constante de gas, capacidad calorífica y entalpía.
Según la ley de Dalton para mezclas de gases presión total aire húmedo (P) es la suma de las presiones parciales del aire seco P c y el vapor de agua P p: P \u003d P c + P p.
De manera similar, el volumen V y la masa m de aire húmedo estarán determinados por las relaciones:
V \u003d V c + V p, m \u003d m c + m p.
Densidad y volumen específico de aire húmedo (v) definido:
Peso molecular del aire húmedo:
donde B es la presión barométrica.
Dado que la humedad del aire aumenta continuamente durante el proceso de secado y la cantidad de aire seco en la mezcla de vapor y aire permanece constante, el proceso de secado se juzga por cómo cambia la cantidad de vapor de agua por 1 kg de aire seco y todos los indicadores de la mezcla vapor-aire (capacidad calorífica, contenido de humedad, entalpía, etc.) se refiere a 1 kg de aire seco en aire húmedo.
d \u003d m p / m c, g / kg, o, X \u003d m p / m c.
Humedad absoluta del aire- masa de vapor en 1 m 3 de aire húmedo. Este valor es numéricamente igual a .
Humedad relativa - es la relación entre la humedad absoluta del aire no saturado y la humedad absoluta del aire saturado en condiciones dadas:
aquí, pero más a menudo la humedad relativa se da como un porcentaje.
Para la densidad del aire húmedo, la relación es verdadera:
Calor especifico aire húmedo:
c \u003d c c + c p ×d / 1000 \u003d c c + c p ×X, kJ / (kg × ° С),
donde c c es la capacidad calorífica específica del aire seco, c c = 1,0;
c p - capacidad calorífica específica del vapor; con n = 1,8.
La capacidad calorífica del aire seco a presión constante y pequeños rangos de temperatura (hasta 100 °C) para cálculos aproximados puede considerarse constante, igual a 1,0048 kJ/(kg × °C). Para el vapor sobrecalentado, también se puede suponer que la capacidad calorífica isobárica promedio a presión atmosférica y grados bajos de sobrecalentamiento es constante e igual a 1,96 kJ/(kg×K).
Entalpía (i) del aire húmedo- este es uno de sus principales parámetros, que se utiliza ampliamente en los cálculos de las instalaciones de secado, principalmente para determinar el calor gastado en la evaporación de la humedad de los materiales que se secan. La entalpía del aire húmedo está relacionada con un kilogramo de aire seco en una mezcla aire-vapor y se define como la suma de las entalpías del aire seco y el vapor de agua, es decir
i \u003d i c + i p × X, kJ / kg.
Al calcular la entalpía de mezclas, el punto de partida de referencia para las entalpías de cada uno de los componentes debe ser el mismo. Para los cálculos del aire húmedo, se puede suponer que la entalpía del agua es cero a 0 o C, luego la entalpía del aire seco también se cuenta desde 0 o C, es decir, i en \u003d c en * t \u003d 1.0048 t.
LA TEMPERATURA. Se mide tanto en Kelvin (K) como en grados Celsius (°C). El tamaño en grados Celsius y el tamaño en kelvin son los mismos para la diferencia de temperatura. Relación entre temperaturas:
t = T - 273,15 K,
dónde t— temperatura, °C, T— temperatura, K.
PRESIÓN. Presión de aire húmedo pags y sus componentes se mide en Pa (Pascal) y unidades múltiples (kPa, GPa, MPa).
presión barométrica del aire húmedo pb igual a la suma de las presiones parciales del aire seco alfiler y vapor de agua pag :
pags segundo = pags c + pags
DENSIDAD. Densidad del aire húmedo ρ , kg/m3, es la relación entre la masa de la mezcla aire-vapor y el volumen de esta mezcla:
ρ = M/V = METRO en /V + METRO norte /V
La densidad del aire húmedo se puede determinar mediante la fórmula
ρ = 3.488 pags / T - 1.32 pags / T
GRAVEDAD ESPECÍFICA. Gravedad específica del aire húmedo γ - esta es la relación entre el peso del aire húmedo y el volumen que ocupa, N / m 3. La densidad y la gravedad específica están relacionadas entre sí por dependencia.
ρ = γ /g,
dónde gramo— aceleración de caída libre, igual a 9,81 m/s 2 .
HUMEDAD DEL AIRE. El contenido de vapor de agua en el aire. Se caracteriza por dos magnitudes: la humedad absoluta y la relativa.
Absoluto humedad del aire. la cantidad de vapor de agua, kg o g, contenida en 1 m 3 de aire.
Pariente humedad del aire φ
, Expresado en %. la relación entre la presión parcial de vapor de agua pp contenida en el aire y la presión parcial de vapor de agua en el aire cuando está completamente saturado con vapor de agua p b.s. :
φ \u003d (p p / p a.s.) 100%
La presión parcial del vapor de agua en aire húmedo saturado se puede determinar a partir de la expresión
lg p.a.s. \u003d 2.125 + (156 + 8.12t en n.n.) / (236 + t en n.n.),
dónde tvn— temperatura del aire húmedo saturado, °C.
PUNTO DE ROCÍO. La temperatura a la cual la presión parcial del vapor de agua pag contenida en el aire húmedo es igual a la presión parcial del vapor de agua saturado p.s. a la misma temperatura. A la temperatura de rocío, comienza la condensación de la humedad del aire.
d = METRO p / METRO en
d = 622p p / (p b - p p) = 6.22φp a.s. (p b - φp a.s. /100)
CALOR ESPECIFICO. La capacidad calorífica específica del aire húmedo c, kJ / (kg * ° С) es la cantidad de calor necesaria para calentar 1 kg de una mezcla de aire seco y vapor de agua por 10 y se refiere a 1 kg de la parte seca del aire. :
c \u003d c en + c p d / 1000,
dónde c a- el calor específico medio del aire seco, tomado en el rango de temperatura 0-1000C igual a 1,005 kJ / (kg * °C); c p es la capacidad calorífica específica promedio del vapor de agua, igual a 1,8 kJ / (kg * ° C). Para cálculos prácticos al diseñar sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, se permite utilizar la capacidad calorífica específica del aire húmedo c = 1,0056 kJ / (kg * °C) (a una temperatura de 0 °C y una presión barométrica de 1013,3 GPa)
ENTALPÍA ESPECÍFICA. La entalpía específica del aire húmedo es la entalpía yo, kJ, referido a 1 kg de masa de aire seco:
= 1.005t + (2500 + 1.8068t)d/1000,
o yo = ct + 2.5d
COEFICIENTE DE EXPANSIÓN DE VOLUMEN. Coeficiente de temperatura de expansión volumétrica
α = 0,00367 °C -1
o α = 1/273 °C -1.
PARÁMETROS DE MEZCLA
.
Temperatura de la mezcla de aire
t cm \u003d (M 1 t 1 + M 2 t 2) / (M 1 + M 2)
re cm \u003d (M 1 re 1 + M 2 re 2) / (M 1 + M 2)
Entalpía específica de la mezcla de aire.
yo cm \u003d (m 1 yo 1 + m 2 yo 2) / (m 1 + m 2)
dónde M1, M2— masas de aire mezclado
CLASES DE FILTROS
| Solicitud | clase de limpieza | grado de limpieza | ||||
| Estándares | DIN 24185 DIN 24184 |
ES 779 | EUROVENTE 4/5 | ES 1882 | ||
| Filtro grueso con bajos requisitos de limpieza del aire | limpieza áspera | UE1 | G1 | UE1 | — | A% |
| Filtro utilizado para altas concentraciones de polvo con limpieza gruesa del mismo, aire acondicionado y ventilación de escape con bajos requisitos para la limpieza del aire interior. | 65 | |||||
| UE2 | G2 | UE2 | — | 80 | ||
| UE3 | G3 | UE3 | — | 90 | ||
| UE4 | G4 | UE4 | — | |||
| Separación de polvo fino en equipos de ventilación utilizados en salas con altos requerimientos de calidad del aire. Filtro para filtración muy fina. La segunda etapa de limpieza (post-limpieza) en habitaciones con requisitos medios de pureza del aire. | limpieza fina | UE5 | UE5 | UE5 | — | MI% |
| 60 | ||||||
| UE6 | UE6 | UE6 | — | 80 | ||
| UE7 | UE7 | UE7 | — | 90 | ||
| UE8 | UE8 | UE8 | — | 95 | ||
| UE9 | UE9 | UE9 | — | |||
| Limpieza de polvo ultrafino. Se utiliza en habitaciones con mayores requisitos de pureza del aire ("sala limpia"). Purificación final de aire en salas con tecnología de precisión, unidades quirúrgicas, salas de reanimación, en la industria farmacéutica. | Limpieza extrafina | — | — | — | UE5 | DE% |
| 97 | ||||||
| — | — | — | UE6 | 99 | ||
| — | — | — | UE7 | 99,99 | ||
| — | — | — | UE8 | 99,999 | ||
CÁLCULO DE LA POTENCIA DEL CALENTADOR
| Calefacción, °C | ||||||||||
| m 3 / hora | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
| 100 | 0.2 | 0.3 | 0.5 | 0.7 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.5 | 1.7 |
| 200 | 0.3 | 0.7 | 1.0 | 1.4 | 1.7 | 2.0 | 2.4 | 2.7 | 3.0 | 3.4 |
| 300 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.6 | 4.1 | 4.6 | 5.1 |
| 400 | 0.7 | 1.4 | 2.0 | 2.7 | 3.4 | 4.1 | 4.7 | 5.4 | 6.1 | 6.8 |
| 500 | 0.8 | 1.7 | 2.5 | 3.4 | 4.2 | 5.1 | 5.9 | 6.8 | 7.6 | 8.5 |
| 600 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.1 | 5.1 | 6.1 | 7.1 | 8.1 | 9.1 | 10.1 |
| 700 | 1.2 | 2.4 | 3.6 | 4.7 | 5.9 | 7.1 | 8.3 | 9.5 | 10.7 | 11.8 |
| 800 | 1.4 | 2.7 | 4.1 | 5.4 | 6.8 | 8.1 | 9.5 | 10.8 | 12.2 | 13.5 |
| 900 | 1.5 | 3.0 | 4.6 | 6.1 | 7.6 | 9.1 | 10.7 | 12.2 | 13.7 | 15.2 |
| 1000 | 1.7 | 3.4 | 5.1 | 6.8 | 8.5 | 10.1 | 11.8 | 13.5 | 15.2 | 16.9 |
| 1100 | 1.9 | 3.7 | 5.6 | 7.4 | 9.3 | 11.2 | 13.0 | 14.9 | 16.7 | 18.6 |
| 1200 | 2.0 | 4.1 | 6.1 | 8.1 | 10.1 | 12.2 | 14.2 | 16.2 | 18.3 | 20.3 |
| 1300 | 2.2 | 4.4 | 6.6 | 8.8 | 11.0 | 13.2 | 15.4 | 17.6 | 19.8 | 22.0 |
| 1400 | 2.4 | 4.7 | 7.1 | 9.5 | 11.8 | 14.2 | 16.6 | 18.9 | 21.3 | 23.7 |
| 1500 | 2.5 | 5.1 | 7.6 | 10.1 | 12.7 | 15.2 | 17.8 | 20.3 | 22.8 | 25.4 |
| 1600 | 2.7 | 5.4 | 8.1 | 10.8 | 13.5 | 16.2 | 18.9 | 21.6 | 24.3 | 27.1 |
| 1700 | 2.9 | 5.7 | 8.6 | 11.5 | 14.4 | 17.2 | 20.1 | 23.0 | 25.9 | 28.7 |
| 1800 | 3.0 | 6.1 | 9.1 | 12.2 | 15.2 | 18.3 | 21.3 | 24.3 | 27.4 | 30.4 |
| 1900 | 3.2 | 6.4 | 9.6 | 12.8 | 16.1 | 19.3 | 22.5 | 25.7 | 28.9 | 32.1 |
| 2000 | 3.4 | 6.8 | 10.1 | 13.5 | 16.9 | 20.3 | 23.7 | 27.1 | 30.4 | 33.8 |
NORMAS Y DOCUMENTOS REGLAMENTARIOS
SNiP 2.01.01-82 - Climatología y geofísica de la construcción
Información sobre las condiciones climáticas de territorios específicos.
SNiP 2.04.05-91* - Calefacción, ventilación y aire acondicionado
Estos códigos de construcción deben observarse al diseñar calefacción, ventilación y aire acondicionado en las instalaciones de edificios y estructuras (en lo sucesivo, edificios). Al diseñar, también debe cumplir con los requisitos de calefacción, ventilación y aire acondicionado del SNiP de los edificios y locales relevantes, así como con los estándares departamentales y otros documentos reglamentarios aprobados y acordados con Gosstroy de Rusia.
SNiP 2.01.02-85* - Normativa contra incendios
Estos estándares deben observarse al desarrollar proyectos para edificios y estructuras.
Estas normas establecen una clasificación técnica contra incendios de edificios y estructuras, sus elementos, estructuras de construcción, materiales, así como requisitos generales contra incendios para soluciones de diseño y planificación para locales, edificios y estructuras para diversos propósitos.
Estos estándares se complementan y especifican con los requisitos de seguridad contra incendios establecidos en SNiP parte 2 y en otros documentos reglamentarios aprobados o acordados por Gosstroy.
SNiP II-3-79* - Ingeniería térmica de edificios
Estas normas de ingeniería térmica de edificios deben observarse al diseñar estructuras de cerramiento (paredes externas e internas, tabiques, revestimientos, techos de áticos y entrepisos, pisos, aberturas de relleno: ventanas, farolas, puertas, portones) de edificios nuevos y reconstruidos y estructuras para diversos fines (residenciales, públicos, de producción y empresas industriales auxiliares, agrícolas y de depósito, con temperatura normalizada o temperatura y humedad relativa del aire interior).
SNiP II-12-77 - Protección contra el ruido
Estas normas y reglas deben observarse al diseñar la protección contra el ruido para garantizar niveles aceptables de presión de sonido y niveles de sonido en habitaciones en lugares de trabajo en edificios de producción y auxiliares y en sitios de empresas industriales, en edificios residenciales y públicos, así como en áreas residenciales de ciudades y pueblos otros asentamientos.
SNiP 2.08.01-89* - Edificios residenciales
Estas normas y reglamentos se aplican al diseño de edificios residenciales (edificios de apartamentos, incluidos los edificios de apartamentos para personas mayores y familias con usuarios de sillas de ruedas, en adelante familias con discapacidades, así como dormitorios) hasta 25 pisos inclusive.
Estas reglas y regulaciones no se aplican al diseño de inventario y edificios móviles.
SNiP 2.08.02-89* - Estructuras y edificios públicos
Estas normas y reglamentos se aplican al diseño de estructuras y edificios públicos (hasta 16 pisos inclusive), así como a los locales públicos integrados en edificios residenciales. Al diseñar locales públicos integrados en edificios residenciales, uno debe guiarse adicionalmente por SNiP 2.08.01-89* (Edificios residenciales).
SNiP 2.09.04-87* - Edificios administrativos y residenciales
Estas normas se aplican al diseño de edificios administrativos y domésticos de hasta 16 pisos inclusive y locales de empresas. Estas normas no se aplican al diseño de edificios administrativos y locales públicos.
Al diseñar edificios reconstruidos en relación con la expansión, reconstrucción o reequipamiento técnico de empresas, se permiten desviaciones de estos estándares en términos de parámetros geométricos.
SNiP 2.09.02-85* – Edificios industriales
Estas normas se aplican al diseño de edificios y locales industriales. Estas normas no se aplican al diseño de edificios y locales para la producción y almacenamiento de explosivos y explosivos, edificios subterráneos y móviles (de inventario).
SNiP 111-28-75 - Reglas para la producción y aceptación del trabajo.
Las pruebas de puesta en marcha de los sistemas de ventilación y aire acondicionado instalados se llevan a cabo de acuerdo con los requisitos de SNiP 111-28-75 "Reglas para la producción y aceptación del trabajo" después de las pruebas mecánicas de ventilación y equipos de energía relacionados. Las pruebas de puesta en marcha y ajuste de los sistemas de ventilación y aire acondicionado tienen como objetivo establecer el cumplimiento de sus parámetros de operación con los indicadores estándar y de diseño.
Antes de la prueba, las instalaciones de ventilación y aire acondicionado deben funcionar de forma continua y adecuada durante 7 horas.
Durante las pruebas de arranque, se debe realizar lo siguiente:
- Verificar el cumplimiento de los parámetros de los equipos instalados y los elementos de los dispositivos de ventilación con los adoptados en el proyecto, así como el cumplimiento de la calidad de su fabricación e instalación con los requisitos de TU y SNiP.
- Identificación de fugas en conductos de aire y otros elementos de sistemas
- Verificación del cumplimiento de los datos de diseño de los caudales volumétricos de aire que pasan por los dispositivos de toma y distribución de aire de las instalaciones generales de ventilación de intercambio y de aire acondicionado
- Comprobación del cumplimiento de los datos de pasaporte de los equipos de ventilación en términos de rendimiento y presión
- Comprobación de la uniformidad de calentamiento de los calentadores. (En ausencia de refrigerante durante el período cálido del año, no se verifica el calentamiento uniforme de los calentadores)
TABLA DE VALORES FÍSICOS
| constantes fundamentales | ||
| Constante (número) Avogadro | N / A | 6.0221367(36)*10 23 mol -1 |
| constante universal de gas | R | 8,314510(70) J/(mol*K) |
| Constante de Boltzmann | k=R/NA | 1.380658(12)*10 -23 J/K |
| Temperatura cero absoluta | 0K | -273.150C |
| Velocidad del sonido en el aire en condiciones normales | 331,4 m/s | |
| aceleración de la gravedad | gramo | 9,80665 m/s 2 |
| Longitud (m) | ||
| micrón | µ(µm) | 1 µm = 10 -6 m = 10 -3 cm |
| angstrom | - | 1 - = 0,1 nm = 10 -10 m |
| yarda | yarda | 0,9144 m = 91,44 cm |
| pie | pie | 0,3048 m = 30,48 cm |
| pulgada | en | 0,0254 m = 2,54 cm |
| área, m2) | ||
| yarda cuadrada | yarda 2 | 0,8361 m2 |
| pie cuadrado | ft2 | 0,0929 m2 |
| pulgada cuadrada | en 2 | 6,4516cm2 |
| Volumen, m3) | ||
| Yarda cúbica | yarda 3 | 0,7645 m 3 |
| pie cubico | pies 3 | 28.3168 dm 3 |
| pulgada cúbica | en 3 | 16,3871 cm3 |
| galón (inglés) | gal (Reino Unido) | 4,5461 dm 3 |
| galón (EE. UU.) | gal (Estados Unidos) | 3,7854 dm 3 |
| pinta (inglés) | pt (Reino Unido) | 0,5683 dm 3 |
| pinta seca (EE. UU.) | punto seco (EE. UU.) | 0,5506 dm 3 |
| pinta líquida (EE. UU.) | pt liq (EE. UU.) | 0,4732 dm 3 |
| onza fluida (inglés) | onzas líquidas (Reino Unido) | 29,5737 cm3 |
| onza líquida (EE. UU.) | onzas líquidas (EE. UU.) | 29,5737 cm3 |
| bushel (Estados Unidos) | bu (Estados Unidos) | 35.2393 dm 3 |
| barril seco (EE. UU.) | barril (EE. UU.) | 115.628 dm 3 |
| Peso (kg) | ||
| libras | libras | 0,4536 kg |
| babosa | babosa | 14,5939kg |
| abuela | gramo | 64,7989 miligramos |
| onza comercial | onz | 28,3495 gramos |
| Densidad (kg / m 3) | ||
| libra por pie cúbico | lb/ft3 | 16,0185kg/m3 |
| libras por pulgada cúbica | lb/pulg 3 | 27680 kg/m3 |
| slug por pie cúbico | slug/pie 3 | 515,4 kg/m3 |
| Temperatura termodinámica (K) | ||
| grado rankine | °R | 5/9K |
| Temperatura (K) | ||
| Fahrenheit | °F | 5/9K; t°C = 5/9*(t°F - 32) |
| Fuerza, peso (N o kg * m / s 2) | ||
| newton | H | 1 kg*m/s 2 |
| libra | pdl | 0.1383H |
| libra-fuerza | lbf | 4.4482H |
| kilogramo-fuerza | kgf | 9.807H |
| Gravedad específica (N / m 3) | ||
| libra-fuerza por pulgada cúbica | lbf/ft3 | 157.087 H/m3 |
| Presión (Pa o kg / (m * s 2) o N / m 2) | ||
| pascal | Pensilvania | 1 N/m2 |
| hectopascal | GPa | 10 2 Pa |
| kilopascal | kPa | 10 3 Pa |
| bar | bar | 10 5 N/m2 |
| atmósfera física | Cajero automático | 1.013*10 5 N/m2 |
| milímetro de mercurio | milímetro hectogramo | 1,333*102 N/m2 |
| kilogramo-fuerza por centímetro cúbico | kgf/cm3 | 9,807*10 4 N/m2 |
| libras por pie cuadrado | pdl/ft2 | 1,4882 N/m2 |
| libra-fuerza por pie cuadrado | lbf/ft2 | 47,8803 N/m2 |
| libra-fuerza por pulgada cuadrada | lbf/in2 | 6894,76 N/m2 |
| pie de agua | ftH2O | 2989,07 N/m2 |
| pulgada de agua | inH2O | 249.089N/m2 |
| pulgada de mercurio | en Hg | 3386,39 N/m2 |
| Trabajo, energía, calor (J o kg * m 2 / s 2 o N * m) | ||
| joule | j | 1 kg * m 2 / s 2 \u003d 1 N * m |
| caloría | California | 4.187J |
| kilocaloría | kcal | 4187J |
| kilovatio-hora | kwh | 3,6*10 6J |
| Unidad Térmica Británica | btu | 1055.06 J |
| golpe de pie | pie*pdl | 0.0421J |
| pie lbf | pies*lbf | 1.3558J |
| litro-atmósfera | l*cajero automático | 101.328J |
| Potencia, W) | ||
| pie libra por segundo | pies*pdl/s | 0.0421W |
| pie-libra-fuerza por segundo | pie*lbf/s | 1,3558W |
| caballo de fuerza (inglés) | caballos de fuerza | 745,7W |
| Unidad térmica británica por hora | btu/h | 0.2931W |
| kilogramo-fuerza metro por segundo | kgf*m/s | 9.807W |
| Caudal másico (kg/s) | ||
| libra de masa por segundo | lbm/s | 0,4536 kg/s |
| Coeficiente de conductividad térmica (W/(m*K)) | ||
| unidad térmica británica por segundo pie grado Fahrenheit | Btu/(s*ft*degF) | 6230,64 W/(m*K) |
| Coeficiente de transferencia de calor (W / (m 2 * K)) | ||
| unidad térmica británica por segundo pie cuadrado grado Fahrenheit | Btu/(s*ft 2 *grados Fahrenheit) | 20441.7 W/(m2*K) |
| Difusividad térmica, viscosidad cinemática (m2/s) | ||
| alimenta | calle (calle) | 10 -4 m 2 / s |
| centistokes | cSt (cSt) | 10 -6 m 2 / s \u003d 1 mm 2 / s |
| pie cuadrado por segundo | ft2/s | 0,0929 m2/s |
| Viscosidad dinámica (Pa*s) | ||
| equilibrio | pag (pag) | 0,1 Pa*s |
| centipoise cP | (CP) | 10 6 pa*s |
| poundal segundo por pie cuadrado | pdt*s/pie 2 | 1.488 Pa*s |
| libra-fuerza segundo por pie cuadrado | lbf*s/pie 2 | 47.88 Pa*s |
| Capacidad calorífica específica (J/(kg*K)) | ||
| caloria por gramo grado centigrado | cal/(g*°C) | 4,1868*10 3 J/(kg*K) |
| unidad térmica británica por libra grado Fahrenheit | Btu/(lb*grados Fahrenheit) | 4187 J/(kg*K) |
| Entropía específica (J/(kg*K)) | ||
| Unidad térmica británica por libra grado Rankine | Btu/(lb*grados R) | 4187 J/(kg*K) |
| Densidad de flujo de calor (W/m2) | ||
| kilocaloria por metro cuadrado - hora | Kcal/(m 2 *h) | 1,163 W/m2 |
| Unidad térmica británica por pie cuadrado hora | Btu/(pies2*h) | 3.157 W/m2 |
| Permeabilidad a la humedad de las estructuras de los edificios. | ||
| kilogramo por hora por metro milímetro de columna de agua | kg/(h*m*mm H2O) | 28,3255 mg(s*m*Pa) |
| Permeabilidad volumétrica de estructuras de edificios. | ||
| metro cúbico por hora por metro-milímetro de columna de agua | m 3 /(h * m * mm H 2 O) | 28.3255 * 10 -6 m 2 / (s * Pa) |
| El poder de la luz | ||
| candela | discos compactos | unidad básica del SI |
| Iluminación (lx) | ||
| lujo | OK | 1 cd * sr / m 2 (sr - estereorradián) |
| ph | ph (ph) | 10 4 lux |
| Brillo (cd/m2) | ||
| zanco | st (st) | 10 4 cd/m 2 |
| liendre | nt (nt) | 1 cd/m2 |
grupo de empresas INROST
Federación Rusa Protocolo de la Norma Estatal de la URSS
GSSSD 8-79 Aire líquido y gaseoso. Densidad, entalpía, entropía y capacidad calorífica isobárica a temperaturas de 70-1500 K y presiones de 0,1-100 MPa
establecer un marcador
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SERVICIO DE DATOS DE REFERENCIA ESTÁNDAR DEL ESTADO
Tablas de datos de referencia estándar
AIRE LIQUIDO Y GAS. DENSIDAD, ENTALPÍA, ENTROPÍA Y CAPACIDAD CALORÍFICA ISOBÁRICA A TEMPERATURAS 70-1500 K Y PRESIONES 0,1-100 MPa
Tablas de datos de referencia estándar
Aire líquido y gaseoso Densidad, entalpía, entropía y capacidad calorífica isobárica a temperaturas de 70 a 1500 K y presiones de 0,1 a 100 MPa
DESARROLLADO por el Instituto de Investigación Científica del Servicio Metrológico de toda la Unión, el Instituto de Ingenieros Marinos de Odessa, el Instituto de Energía de la Orden de Lenin de Moscú
RECOMENDADO PARA LA APROBACIÓN del Comité Nacional Soviético para la Recopilación y Evaluación de Datos Numéricos en el Campo de la Ciencia y la Tecnología del Presidium de la Academia de Ciencias de la URSS; Centro de Investigación de Toda la Unión del Servicio Estatal de Datos de Referencia Estándar
APROBADO por la comisión de expertos del GSSSD formada por:
candó. tecnología Ciencias N.E. Gnezdilova, Dr. tech. Ciencias IF Golubeva, Dr. de Chem. Ciencias L.V. Gurvich, Doctor en Ingeniería. Ciencias V.A. Rabinovich, Doctor en Ingeniería. Ciencias AMSiroty
PREPARADO PARA APROBACIÓN por el Centro de Investigación de toda la Unión del Servicio Estatal de Datos de Referencia Estándar
El uso de datos de referencia estándar es obligatorio en todos los sectores de la economía nacional
Estas tablas contienen los valores más importantes para la práctica de densidad, entalpía, entropía y capacidad calorífica isobárica del aire líquido y gaseoso.
Las tablas se basan en los siguientes principios:
1. La ecuación de estado, que refleja datos experimentales fiables sobre la dependencia de , , -con gran precisión, puede proporcionar un cálculo fiable de las propiedades calóricas y acústicas a partir de relaciones termodinámicas conocidas.
2. Promediar los coeficientes de un gran número de ecuaciones de estado, que son equivalentes en términos de precisión para describir la información inicial, hace posible obtener una ecuación que refleja toda la superficie termodinámica (para un conjunto seleccionado de datos experimentales entre ecuaciones del tipo aceptado). Tal promedio permite estimar el posible error aleatorio en los valores calculados de las cantidades térmicas, calóricas y acústicas, sin tener en cuenta la influencia del error sistemático de los datos experimentales y el error debido a la elección de la forma de la ecuación de estado.
La ecuación de estado promediada para aire líquido y gaseoso tiene la forma
Dónde ; ; .
La ecuación se basa en los valores de densidad experimental más fiables obtenidos en los trabajos y que abarcan el rango de temperatura 65-873 K y presiones 0,01-228 MPa. Los datos experimentales se describen mediante una ecuación con un error cuadrático medio de 0,11%. Los coeficientes de la ecuación de estado promediada se obtuvieron como resultado del procesamiento de un sistema de 53 ecuaciones que equivalen en precisión a la descripción de datos experimentales. En los cálculos se tomaron los siguientes valores de la constante de los gases y parámetros críticos: 287,1 J/(kg K); 132,5 K; 0,00316 m3/kg.
Coeficientes de la ecuación del estado del aire promediado:
La entalpía, la entropía y la capacidad calorífica isobárica se determinaron mediante las fórmulas
Donde , , son la entalpía, la entropía y la capacidad calorífica isocórica en el estado de gas ideal. Los valores y se determinan a partir de las relaciones
Donde y - entalpía y entropía a temperatura; - calor de sublimación a 0 K; - constante (en este trabajo 0).
El valor del calor de sublimación del aire se calculó sobre la base de los datos de los calores de sublimación de sus componentes y es igual a 253,4 kJ/kg Ar por volumen). Los valores de entalpía y entropía a una temperatura de 100 K, que es un punto de referencia auxiliar al integrar la ecuación para , son 3.48115 kJ/kg y 20.0824 kJ/(kg K), respectivamente.
La capacidad calorífica isobárica en el estado de gas ideal se toma prestada del trabajo y se aproxima mediante el polinomio
El error cuadrático medio de aproximación de los datos iniciales en el rango de temperatura de 50-2000 K es 0,009 %, el máximo es aproximadamente 0,02 %.
Los errores aleatorios de los valores calculados se calculan con una probabilidad de confianza de 0,997 mediante la fórmula
Donde es el valor promedio de la función termodinámica; - el valor de la misma función, obtenido por la ésima ecuación del sistema que contiene las ecuaciones.
Las tablas 1-4 muestran los valores de las funciones termodinámicas del aire y las tablas 5-8 muestran los errores aleatorios correspondientes. Los valores de error en las tablas 5-8 se presentan para una parte de las isobaras, y los valores para las isobaras intermedias se pueden obtener con una precisión aceptable mediante interpolación lineal. Los errores aleatorios en los valores calculados reflejan la dispersión de estos últimos en relación con la ecuación de estado promediada; para la densidad, son significativamente menores que el error cuadrático medio de describir la matriz inicial de datos experimentales, que sirve como una estimación integral e incluye grandes desviaciones para algunos datos caracterizados por dispersión.
tabla 1
Densidad del aire
Continuación
kg/m, a , MPa, |
|||||||||||
Tabla 2
entalpía del aire
Continuación
KJ/kg, a , MPa, |
|||||||||||
Tabla 3
entropía del aire
Continuación
KJ/(kg, K), a , MPa, |
|||||||||||
Tabla 4
Capacidad calorífica isobárica del aire
________________
* El texto del documento corresponde al original. - Nota del fabricante de la base de datos.
Continuación
KJ/(kg, K), a , MPa, |
|||||||||||
Tabla 5. Errores aleatorios cuadráticos medios de los valores de densidad calculados
, %, a , MPa |
|||||||||||||
Tabla 6. Errores aleatorios cuadráticos medios de los valores de entalpía calculados
KJ/kg, en , MPa |
||||||||||||||||
En relación con el uso de la forma virial, las ecuaciones de estado de las tablas no pretenden ser una descripción precisa de las propiedades termodinámicas en la vecindad del punto crítico (126–139 K, 190–440 kg/m).
Información sobre estudios experimentales de las propiedades termodinámicas del aire, la metodología para compilar la ecuación de estado y tablas de cálculo, la consistencia de los valores calculados con datos experimentales, así como tablas más detalladas que contienen información adicional sobre capacidad calorífica isocórica, velocidad del sonido. , el calor de evaporación, el efecto de estrangulamiento, algunos derivados y las propiedades de las curvas de ebullición y condensación se dan en .
BIBLIOGRAFÍA
1. Hlborn L., Schultre H. die Druckwage und die Isothermen von Luft, Argon und Helium Zwischen 0 und 200 °C. - Ana. física 1915 m, Bd 47, N 16, S.1089-1111.
2. Michels A., Wassenaar T., Van Seventer W. Isotermas del aire entre 0 °C y 75 °C ya presiones de hasta 2200 atm. -aplicación ciencia Res., 1953, vol. 4, No. 1, p.52-56.
3. Isotermas de compresibilidad del aire a temperaturas entre -25 °C y -155 °C y a densidades hasta 560 Amagats (Presiones hasta 1000 atmósferas) / Michels A.. Wassenaar T., Levelt J.M., De Graaff W. - Appl . ciencia Res., 1954, vol. A 4, N 5-6, p.381-392.
4. Estudio experimental de volúmenes específicos de aire / Vukalovich M.P., Zubarev V.N., Aleksandrov A.A., Kozlov A.D. - Ingeniería de energía térmica, 1968, N 1, pp. 70-73.
5. Romberg H. Neue Messungen der thermischen ler Luft bei tiefen Temperaturen y die Berechnung der kalorischen mit Hilfe des Kihara-Potentials. - VDl-Vorschungsheft, 1971, - N 543, S.1-35.
6. Blance W. Messung der thermischen von Luft im Zweiphasengebiet und Seiner Umgebung. Disertación zur Erlangung des Grades eines Doctor-Ingenieurs/. Bohum., 1973.
7. Medición de la densidad del aire a temperaturas de 78-190 K hasta una presión de 600 bar / Vasserman A.A., Golovsky E.A., Mitsevich E.P., Tsymarny V.A., M., 1975. (Dep. en VINITI 28.07 .76 N 2953-76 ).
8. H. Landolt, R. Zahlenwerte und Funktionen aus Physik, Chemie, Astronomic, Geophysik und Technik. Berlín., Springer Verlag, 1961, Bd.2.
9. Tablas de propiedades térmicas de los gases. Wachington., Gob. impreso, of., 1955, XI. (Departamento de comercio de EE. UU. NBS. Girc. 564).
10. Propiedades termodinámicas del aire / Sychev V.V., Wasserman A.A., Kozlov A.D. y otros M., Editorial de normas, 1978.
