Как найти начальный объем воздуха

Содержание главы

1. Изохорный процесс
2. Изобарный процесс
3. Изотермический процесс
4. Адиабатный процесс
5. Политропный процесс
6. Изоэнтропный процесс

Примеры решений задач

Данные примеры задач, относятся к предмету «Техническая термодинамика».

Задача #6311

Условие:

В закрытом сосуде заключен газ при разрежении p₁ = 6667 Па и температуре t₁ = 70 ℃. Показание барометра —101325 Па.

До какой температуры нужно охладить газ, чтобы разрежение стало p₂ = 13332 Па?

Решение:

Задача #6312

Условие:

В закрытом сосуде емкостью V = 0,6 м³ содержится воздух при давлении p₁ = 0,5 МПа и температуре t₁ = 20 ℃. В результате охлаждения сосуда воздух, содержащийся в нем, теряет 105 кДж.

Принимая теплоемкость воздуха постоянной, определить, какое давление и какая температура устанавливаются после этого в сосуде.

Решение:

Задача #6313

Условие:

Сосуд емкостью 90 л содержит воздух при давлении 0,8 МПа и температуре 30 ℃.

Определить количество теплоты, которое необходимо сообщить воздуху, чтобы повысить его давление при υ = const до 1,6 МПа. Принять зависимость c = f (t) нелинейной.

Решение:

Задача #6314

Условие:

В резервуаре, имеющем объем V = 0,5 м³, находится углекислый газ при давлении p₁ = 0,6 МПа и температуре t₁ = 527 ℃.

Как изменится температура газа, если отнять от него при постоянном объеме 436 кДж? Зависимость теплоемкости от температуры считать линейной.

Решение:

Задача #6321

Условие:

Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть 2 м³ воздуха при постоянном избыточном давлении p = 0,2 МПа от t₁ = 100 ℃ до t₂ = 500 ℃? Какую работу при этом совершит воздух?

Давление атмосферы принять равным 101325 Па.

Решение:

Задача #6322

Условие:

В цилиндре находится воздух при давлении p = 0,5 МПа и температуре t₁ = 400 ℃. От воздуха отнимается теплота при постоянном давлении таким образом, что в конце процесса устанавливается температура t₂ = 0 ℃. Объем цилиндра, в котором находится воздух, равен 400 л.

Определить количество отнятой теплоты, конечный объем, изменение внутренней энергии и совершенную работу сжатия. Зависимость теплоемкости от температуры считать нелинейной.

Решение:

Задача #6323

Условие:

Определить, какая часть теплоты, подводимой к газу в изобарном процессе, расходуется на работу и какая — на изменение внутренней энергии.

Решение:

Задача #6324

Условие:

К газообразным продуктам сгорания, находящимся в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, подводится при постоянном давлении столько теплоты, что температура смеси поднимается с 500 до 1900 ℃. Состав газовой смеси следующий; m_CO2 = 15 %; m_O2 = 5 %; m_H2O = 6 %; m_N2 = 74 %.

Найти количество теплоты, подведенной к 1 кг газообразных продуктов сгорания, считая теплоемкость нелинейно зависящей от температуры.

Решение:

Задача #6331

Условие:

1 кг воздуха при температуре t₁ = 30 ℃ и начальном давлении p₁ = 0,1 МПа сжимается изотермически до конечного давления p₂ = 1 МПа.

Определить конечный объем, затрачиваемую работу и количество теплоты, отводимой от газа.

Решение:

Задача #6332

Условие:

pv1AB

Построить в координатах pυ изотерму сжатия, если дана точка 1, характеризующая начальное состояние газа (рис.).

Решение:

Задача #6333

Условие:

Как будут относиться между собой значения работы изотермического сжатия, вычисленные для равной массы различных газов, при прочих одинаковых условиях?

Решение:

Задача #6341

Условие:

1 кг воздуха при начальной температуре t₁ = 30 ℃ и давлении p₁ = 0,1 МПа сжимается адиабатно до конечного давления p₂ = 1 МПа.

Определить конечный объем, конечную температуру и затрачиваемую работу.

Решение:

Задача #6342

Условие:

В газовом двигателе смесь газа и воздуха адиабатно сжимается так, что к концу сжатия ее температура оказывается на 200 ℃ ниже температуры самовоспламенения газа. В начале сжатия p₁ = 0,09 МПа и t₁ = 70 ℃. Показатель адиабаты k = 1,36, R = 314 Дж/(кг × К), температура самовоспламенения равна 650 ℃.

Определить величину работы сжатия и степень сжатия ε = υ₁/υ₂.

Решение:

Задача #6343

Условие:

Адиабатным сжатием повысили температуру воздуха в двигателе так, что она стала равной температуре воспламенения нефти; объем при этом уменьшился в 14 раз.

Определить конечную температуру и конечное давление воздуха, если p₁ = 0,1 МПа и t₁ = 100 ℃.

Решение:

Задача #6344

Условие:

В баллоне емкостью 100 л находится воздух при давлении p₁ = 5 МПа и температуре t₁ = 20 ℃. Давление окружающей среды p₂ = 0,1 МПа.

Определить работу, которая может быть произведена содержащимся в баллоне воздухом при расширении его до давления окружающей среды по изотерме и по адиабате. Найти также минимальную температуру, которую будет иметь воздух в баллоне, если открыть вентиль и выпускать воздух из баллона до тех пор, пока давление в нем не станет равным давлению окружающей среды и при условии, что теплообмен воздуха с окружающей средой будет отсутствовать.

Решение:

Задача #6345

Условие:

pvABdQ=012345

Воздух адиабатно расширяется в цилиндре так, что конечный его объем в 5 раз больше начального.

Сравнить работу полного расширения и расширения на первой половине хода поршня.

Решение:

Задача #6346

Условие:

Из сосуда, содержащего углекислоту при давлении 1,2 МПа и температуре 20 ℃, вытекает 2/3 содержимого.

Вычислить конечное давление и температуру, если в процессе истечения не происходит теплообмена со средой (k принять равным 1,28).

Решение:

Задача #6347

Условие:

Воздушный буфер состоит из цилиндра, плотно закрытого подвижным поршнем. Длина цилиндра 50 см, а диаметр 20 см. Параметры воздуха, находящегося в цилиндре, соответствуют параметрам окружающей среды: p₁ = 0,1 МПа и t₁ = 20 ℃.

Определить энергию, которую может принять воздушный буфер при адиабатном сжатии воздуха, если движущийся без трения поршень продвинется на 40 см. Найти также конечное давление и конечную температуру воздуха.

Решение:

Задача #6351

Условие:

1 кг воздуха при p₁ = 0,5 МПа и t₁ = 111 ℃ расширяется политропно до давления p₂ = 0,1 МПа.

Определить конечное состояние воздуха, изменение внутренней энергии, количество подведенной теплоты и полученную работу, если показатель политропы m = 1,2.

Решение:

Задача #6352

Условие:

1,5 кг воздуха сжимают политропно от p₁ = 0,09 МПа и t₁ = 18 ℃ до p₂ = 1 МПа; температура при этом повышается до t₂ = 125 ℃.

Определить показатель политропы, конечный объем, затраченную работу и количество отведенной теплоты.

Решение:

Задача #6353

Условие:

5 м³ воздуха при давлении p₁ = 0,4 МПа и температуре t₁ = 60 ℃ расширяются по политропе до трехкратного объема и давления p₂ = 0,1 МПа.

Найти показатель политропы, работу расширения, количество сообщенной извне теплоты и изменение внутренней энергии.

Решение:

Задача #6354

Условие:

0,01 м³ воздуха при давлении p₁ = 1 МПа и температуре t₁ = 25 ℃ расширяется в цилиндре с подвижным поршнем до 0,1 МПа.

Найти конечный объем, конечную температуру, работу, произведенную газом, и подведенную теплоту, если расширение в цилиндре происходит: а) изотермически, б) адиабатно и в) политропно с показателями m = 1,3.

Решение:

Задача #6355

Условие:

20 м³ воздуха при давлении p₁ = 0,1 МПа и температуре t₁ = 18 ℃ сжимают по политропе до p₂ = 0,8 МПа, причем показатель политропы m = 1,25.

Какую работу надо затратить для получения 1 м³ сжатого воздуха и какое количество теплоты отводится при сжатии?

Решение:

Задача #6356

Условие:

Исследовать политропные процессы расширения, если показатели политропы: m = 0,8; m = 1,1; m = 1,5 (k принять равным 1,4).

Решение:

Примеры решения задач по теме «Процессы изменения состояния идеальных газов»

1. В закрытом сосуде емкостью $V = 300$ л содержится $3$ кг газа при давлении $p_1 = 8$ ат и температуре $t_1 = 20$ °C. Определить давление (ат) и удельный объем после охлаждения воздуха до $0$ °C.

2. В закрытом сосуде заключен газ при разрежении $p_1 = 6.7$ кПа и температуре $t_1 = 70$ °C. Показания барометра – $742$ мм.рт.ст. До какой температуры нужно охладить газ при том же атмосферном давлении, чтобы разрежение стало $p_2 = 13.3$ кПа?

3. В закрытом сосуде емкостью $V = 0.6$ м³ содержится азот при давлении (абсолютном) $p_1 = 0.5$ МПа и температуре $t_1 = 20$ °C. В результате охлаждения сосуда азот, содержащийся в нем, теряет $105$ кДж. Определить, какие давление и температура устанавливаются в сосуде после охлаждения.

4. Сосуд емкостью $90$ л содержит углекислый газ при абсолютном давлении $0.8$ МПа и температуре $30$ °C. Определить количество теплоты, которое необходимо сообщить газу при $v = const$, чтобы давление поднялось до $1.6$ МПа.

5. Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть $2$ м³ воздуха при постоянном избыточном давлении $p = 2$ ат от $t_1 = 120$ °C до $t_2 = 450$ °C? Какую работу при этом совершит воздух? Атмосферное давление принять равным $750$ мм.рт.ст., учесть зависимость теплоемкости от температуры.

6. В установке воздушного отопления внешний воздух при $t_1 = – 15$ °C нагревается в калорифере при $p = const$ до $60$ °C. Какое количество теплоты надо затратить для нагревания $1000$ м³ наружного воздуха? Давление воздуха считать равным $755$ мм.рт.ст.

7. Уходящие газы котельной установки проходят через воздухоподогреватель. Начальная температура газов $t_{г1} = 300$ °C, конечная $t_{г2} = 160$ °C; расход газов равен $900$ кг/ч. Начальная температура воздуха составляет $t_{в1} = 15$ °C, а расход его равен $800$ кг/ч. Определить температуру нагретого воздуха $t_{в2}$, если потери тепла в воздухоподогревателе составляет $4$ %. Средние теплоемкости для газов и воздуха принять соответственно равными $1.0467$ и $1.0048$ кДж/(кгּ К).

8. При сжигании в топке парового котла каменного угля объем продуктов сгорания составляет $V_н = 11.025$ м³/кг (объем при нормальных условиях, приходящийся на 1 кг топлива). Анализ продуктов сгорания показывает следующий их объемный состав: $CO = 10$ %; $O2 = 8$ %; $H2O = 10$ %; $N2 = 72$ %. Определить количество теплоты, теряемой с уходящими газами (в расчете на $1$ кг топлива), если на выходе из котла температура газов равна $180$ °C, а температура окружающей среды $20$ °C. Давление продуктов сгорания принять равным атмосферному. Учесть зависимость теплоемкости от температуры.

9. Воздух в количестве $1$ кг при температуре $t = 30$ °C и начальном давлении $p_1 = 0.1$ МПа изотермически сжимается до конечного давления $p_2 = 1$ МПа. Определить конечный объем, затрачиваемую работу изменения объема и количество теплоты, отводимой от газа.

10. Воздух в количестве $12$ кг при температуре $t = 27$ °C изотермически сжимается до тех пор, пока давление не становится равным $4$ МПа. На сжатие затрачивается работа $L = –6$ МДж. Найти начальные давление и объем, конечный объем и теплоту, отведенную от воздуха.

11. Воздух в количестве $0.5$ кг изотермически расширяется от давления $p_1 = 100$ ат до $p_2$. Определить давление $p_2$ в ат, работу изменения объема $L_{1-2}$ и отведенную теплоту $Q_{1-2}$, если $frac{v_2}{v_1} = 5$ и $t_1 = 30$ °C.

12. В идеально охлаждаемом компрессоре происходит изотермическое сжатие углекислого газа. В компрессор поступает $700$ м³/ч газа (приведенного к нормальным условиям) при $p_1 = 0.095$ МПа и $t_1 = 47$ °C. Давление за компрессором $p_2 = 0.8$ МПа. Найти теоретическую мощность приводного двигателя $N_0$ (кВт) и теоретический расход $M_в$ охлаждающей компрессор воды (в кг/ч), если она нагревается в системе охлаждения на $Δt = 15$ °C.

13. Воздух при температуре $t_1 = 20$ °C должен быть охлажден посредством адиабатного расширения до температуры $t_2 = –30$ °C. Конечное давление воздуха при этом должно составлять $0.1$ МПа. Определить начальное давление воздуха $p_1$ и работу расширения $1$ кг воздуха.

14. Воздух при температуре $120$ °C изотермически сжимается так, что его объем становится равным $0.25$ начального, а затем расширяется по адиабате до начального давления. Определить температуру воздуха в конце адиабатного расширения. Представить процессы расширения и сжатия в диаграммах pv и Ts.

15. При адиабатном расширении $1$ кг воздуха $K = 1.40 = сonst$ температура его падает на $100$ K. Какова полученная в процессе расширения работа и сколько теплоты следовало бы подвести к воздуху, чтобы ту же работу получить в изотермическом процессе?

16. Воздух в количестве $1$ кг политропно расширяется от $12$ до $2$ ат, причем объем его увеличился в $4$ раза; начальная температура воздуха равна $120$ °C. Определить показатель политропы, начальный и конечный объемы, конечную температуру и работу расширения.

17. При политропном сжатии $1$ кг воздуха до объема $v_2 = 0.1ּ v_1$ температура поднялась с $10$ до $90$ °C. Начальное давление равно $0.8$ бар; $R = 287$ Дж/(кгּ K). Определить показатель политропы, конечные параметры газа, работу сжатия и количество отведенной наружу теплоты.

18. Воздух в компрессоре сжимается по политропе $n = 1.25$ от $1$ до $8$ бар; начальная температура воздуха $5$ °C. После сжатия воздух проходит через холодильник, охлаждаемый холодной водой, начальная температура которой $t_1 = 10$ °C, а конечная равна $t_2 = 18$ °C. Определить часовой расход охлаждающей воды, если производительность компрессора $1000$ мн³/ч при нормальных физических условиях, а воздух в холодильнике изобарно охлаждается до $30$ °C.

19. В воздушном двигателе воздух в количестве $1$ кг расширяется от $p_1 = 10$ ат до $p_2 = 1$ ат. Расширение может произойти изотермически, адиабатно и политропно с показателем политропы $n = 1.2$. Сравнить работы расширения и определить конечные параметры воздуха по этим трем процессам; начальная температура воздуха $t_1 = 227$ °C. Представить процессы на диаграмме pv.

20. В процессе политропного расширения воздуху сообщается $70$ кДж теплоты. Найти изменение внутренней энергии воздуха и произведенную работу, если объем воздуха увеличился в $8$ раз, а давление его уменьшилось в $10$ раз.

Представлены перспективные беспилотники для силовиков

Количество воздуха в баллонах зависит от объема баллона, давления воздуха и его температуры. Соотношение между давлением воздуха и его объемом при неизменной температуре определяется зависимостью

где р1 и р2 — начальное и конечное абсолютное давление, кгс/см²; V1 и V2 — начальный и конечный объем воздуха, л. Соотношение между давлением воздуха и его температурой при неизменном объеме определяется зависимостью

где t1 и t2 — начальная и конечная температура воздуха. Пользуясь этими зависимостями, можно решать различные задачи, с которыми приходится сталкиваться в процессе зарядки и эксплуатации воздушно-дыхательных аппаратов. Пример 4.1. Общая емкость баллонов аппарата 14 л, избыточное давление воздуха в них (по манометру) 200 кгс/см². Определить объем свободного воздуха, т. е. объем, приведенный к нормальным (атмосферным) условиям. Решение. Начальное абсолютное давление атмосферного воздуха p1 = 1 кгс/см². Конечное абсолютное давление сжатого воздуха р2 = 200 + 1= 201 кгс/см². Конечный объем сжатого воздуха V 2=14 л. Объем свободного воздуха в баллонах по (4.1)

Пример 4.2.

Из транспортного баллона емкостью 40 л с давлением 200 кгс/см² (абсолютное давление 201 кгс/см²) перепустили воздух в баллоны аппарата общей емкостью 14 л и с остаточным давлением 30 кгс/см² (абсолютное давление 31 кгс/см²). Определить давление воздуха в баллонах после перепуска воздуха. Решение. Суммарный объем свободного воздуха в системе транспортного и аппаратных баллонов по (4.1)

Суммарный объем сжатого воздуха в системе баллонов

Абсолютное давление в системе баллонов после перепуска воздуха

избыточное давление = 156 кгс/см². Этот пример можно решить и в одно действие, вычислив абсолютное давление по формуле

Пример 4.3.

При измерении давления воздуха в баллонах аппарата в помещении с температурой +17° С манометр показал 200 кгс/см². Аппарат вынесли наружу, где через несколько часов во время рабочей проверки было обнаружено падение давления по манометру до 179 кгс/см². Температура наружного воздуха —13° С. Возникло подозрение в утечке воздуха из баллонов. Проверить расчетом обоснованность этого подозрения. Решение. Начальное абсолютное давление воздуха в баллонах p1 = 200 + 1 = 201 кгс/см², конечное абсолютное давление р2 = 179 + 1 = 180 кгс/см². Начальная температура воздуха в баллонах t1 = + 17° С, конечная t2 = – 13° С. Расчетное конечное абсолютное давление воздуха в баллонах по (4.2)

Подозрения лишены оснований, так как фактическое и расчетное давление равны. Пример 4.4. Пловец-подводник под водой расходует 30 л/мин воздуха, сжатого до давления глубины погружения 40 м. Определить расход свободного воздуха, т. е. сделать пересчет на атмосферное давление. Решение. Начальное (атмосферное) абсолютное давление воздуха p1 = l кгс/см². Конечное абсолютное давление сжатого воздуха по (1.2) р2 =1 + 0,1*40 = 5 кгс/см². Конечный расход сжатого воздуха V2 = 30 л/мин. Расход свободного воздуха по (4.1)

Вперед.

Оглавление.

Назад.

Вы решили установить вентиляционную систему или поставить кондиционер не ошибиться в расчетах при приобретении оборудования? Тогда статья «Как посчитать объем воздуха в помещении?» как раз для Вас!

Для начала, давайте с Вами рассмотрим несколько интересных фактов: мы ежедневно вдыхаем и выдыхаем 20 000 л воздуха. Все, чем мы дышим остается у нас в организме и возникает вопрос, а насколько пригоден вдыхаемый нами воздух? Существует ряд основных показателей, определяющих качество окружающей нас воздушной среды, вот некоторые из них:

·         Содержание в воздухе кислорода и углекислого газа, уменьшение количества кислорода провоцирует увеличение углекислого газа, что вызывают духоту в помещениях. ·         Содержание в воздухе вредных веществ (канцерогенов) и пыли. Думаю, не стоит расписывать к каким последствиям может привести их увеличение.

. . явно не к добру.

·         Неприятные запахи – создают ощущение дискомфорта и раздражают нервную систему, что негативно отражается на здоровье и работоспособности.

·         Влажность воздуха. Пониженная влажность может вызывать неприятные ощущения. Пагубно она влияет и на людей с заболеваниями дыхательных путей, также может вызывать обострение болезней. Также из-за пониженной влажности двери, оконные рамы и мебель могут рассыхаться, а в помещениях с повышенной влажностью (бассейны, ванные комнаты), набухать.

·         Температура воздуха, которая считается комфортной составляет 21-23°С в помещении. Отклонение от нормы влияет на физическую и умственную активность, а также на состояние здоровья. ·         Подвижность воздуха. Повышенная скорость воздуха в помещении приводит к ощущению сквозняка, а пониженная – к застою воздуха.

Теперь давайте рассмотрим с Вами, как высчитать и определить необходимые параметры вентиляции в Вашем помещении. Итак, количество вентиляционного воздуха определяется для каждого помещения отдельно, учитывается содержание в воздухе вредных веществ и примесей. Если характер и количество вредных веществ невозможно подсчитать, то воздухообмен определяют по кратности (формуле):

     где Vпом – объем помещения, м3;

Кр – минимальная кратность воздухообмена, 1/ч., данные приведены в     таблице ” кратность воздухообмена”. Как узнать объем помещения?

Для начала необходимо вычислить общий объем помещения в метрах кубических.

Используем формулу:     Длина х ширина х высота = объем помещения м3    A x B x H = V (м3)К примеру: помещение длиной 8 м, шириной 5 м и высотой 2,8 м. Для определения объема воздуха, необходимого для вентиляции этого помещения, рассчитываем объем комнаты: 8 х 5 х 2,8 = 112 м3. Затем, используя приведенные ниже таблицы рекомендуемой кратности воздухообмена, определяем требуемую производительность вентилятора.

Определение воздухообмена в соответствии с количеством людей в помещении:
 где L1 – норма воздуха на одного человека, м3/ч*чел;

NL – количество людей в помещении. Средневзвешенная норма воздуха L1:20-25 м3/ч на одного человека при минимальной физической активности;45 м3/ч на одного человека при легкой физической работе;

60 м3/ч на одного человека при тяжелой физической работе. Определение воздухообмена при выделении влаги можно расчитать по формуле:

    где D – количество выделяемой влаги, г/ч;    dv – влагосодержание удаляемого воздуха, г воды/кг воздуха;    dn – влагосодержание приточного воздуха, г воды/кг воздуха;

ρ – плотность воздуха, кг/м3 (при 20°С = 1,205 кг/м3); Определение воздухообмена для удаления излишков тепла:

    где Q – выделение в помещение тепла, кВт;    tv – температура удаляемого воздуха, °С;    tn – температура приточного воздуха, °С;    ρ – плотность воздуха, кг/м3 (при 20°С = 1,205 кг/м3);

None     где GСО2 – количество выделяющегося СО2, л/ч,    УПДК – предельно-допустимая концентрация СО2 в удаляемом воздухе, л/м3,    УП – содержание газа в приточном воздухе, л/м3.

Статья будет полезна для тех, кто интересуется как посчитать объем воздуха в помещении и его количеством на одного человека, а также содержанием вредных веществ в воздухе. Вы решили установить вентиляционную систему или поставить кондиционер и не ошибиться в расчетах при приобретении оборудования? Тогда статья «Как посчитать объем воздуха в помещении?» как раз для Вас!

Для начала, давайте с Вами рассмотрим несколько интересных фактов: мы ежедневно вдыхаем и выдыхаем 20 000 л. воздуха. Все, чем мы дышим остается у нас в организме и возникает вопрос, а насколько пригоден вдыхаемый нами воздух? Существует ряд основных показателей, определяющих качество окружающей нас воздушной среды, вот некоторые из них:

·         Содержание в воздухе кислорода и углекислого газа, уменьшение количества кислорода провоцирует увеличение углекислого газа, что вызывают духоту в помещениях. ·         Содержание в воздухе вредных веществ (канцерогенов) и пыли. Думаю, не стоит расписывать к каким последствиям может привести их увеличение.

. . явно не к добру.

·         Неприятные запахи ― создают ощущение дискомфорта и раздражают нервную систему, что негативно отражается на здоровье и работоспособности.

·         Влажность воздуха. Пониженная влажность может вызывать неприятные ощущения. Пагубно она влияет и на людей с заболеваниями дыхательных путей, также может вызывать обострение болезней. Также из-за пониженной влажности двери, оконные рамы и мебель могут рассыхаться, а в помещениях с повышенной влажностью (бассейны, ванные комнаты), набухать.

·         Температура воздуха, которая считается комфортной составляет 21-23°С в помещении. Отклонение от нормы влияет на физическую и умственную активность, а также на состояние здоровья. ·         Подвижность воздуха. Повышенная скорость воздуха в помещении приводит к ощущению сквозняка, а пониженная ― к застою воздуха.

Теперь давайте рассмотрим с Вами, как высчитать и определить необходимые параметры вентиляции в Вашем помещении. Итак, количество вентиляционного воздуха определяется для каждого помещения отдельно, учитывается содержание в воздухе вредных веществ и примесей. Если характер и количество вредных веществ невозможно подсчитать, то воздухообмен определяют по кратности (формуле):

      где Vпом – объем помещения, м3;

Кр – минимальная кратность воздухообмена, 1/ч., данные приведены в     таблице ” кратность воздухообмена”. Как узнать объем помещения?

Для начала необходимо вычислить общий объем помещения в метрах кубических. Используем формулу:

      Длина х ширина х высота = объем помещения м3     A x B x H = V (м3)К примеру: помещение длиной 8 м, шириной 5 м и высотой 2,8 м. Для определения объема воздуха, необходимого для вентиляции этого помещения, рассчитываем объем комнаты: 8 х 5 х 2,8 = 112 м3. Затем, используя приведенные ниже таблицы рекомендуемой кратности воздухообмена, определяем требуемую производительность вентилятора.

Определение воздухообмена в соответствии с количеством людей в помещении:
  где L1 – норма воздуха на одного человека, м3/ч*чел;

NL – количество людей в помещении. Средневзвешенная норма воздуха L1: 20-25 м3/ч на одного человека при минимальной физической активности; 45 м3/ч на одного человека при легкой физической работе;

60 м3/ч на одного человека при тяжелой физической работе. Определение воздухообмена при выделении влаги можно расчитать по формуле:

    где D – количество выделяемой влаги, г/ч;     dv – влагосодержание удаляемого воздуха, г воды/кг воздуха;     dn – влагосодержание приточного воздуха, г воды/кг воздуха;

ρ – плотность воздуха, кг/м3 (при 20°С = 1,205 кг/м3);

Определение воздухообмена для удаления излишков тепла:      где Q – выделение в помещение тепла, кВт;     tv – температура удаляемого воздуха, °С;     tn – температура приточного воздуха, °С;     ρ – плотность воздуха, кг/м3 (при 20°С = 1,205 кг/м3);

None       где GСО2 – количество выделяющегося СО2, л/ч,     УПДК – предельно-допустимая концентрация СО2 в удаляемом воздухе, л/м3,     УП – содержание газа в приточном воздухе, л/м3.

        Если у Вас возникнут вопросы, Вы можете обратиться к специалистам  “Климат-Маркет Украина”, которые квалифицированно и качественно проведут все необходимые расчеты и помогут Вам создать и установить систему вентиляции, не только соответствующую всем нормам и стандартам, но и Вашим эксклюзивным требованиям!!!

Если Вас заинтересовала данная статья, не забудьте также посмотреть вентиляционное оборудование и кондиционеры настенные, которые предлагает в продаже “Климат-Маркет Украина”. По вопросам приобретения и установки оборудования, обращайтесь по контактным телефонам!

Звоните и заказывайте!

Благодаря кислороду на земле могу жить люди, животные расти огромное количество деревьев и других растений. Кислород, который есть главным составляющим воздуха в процессе дыхания попадает во все живые организмы и позволяет им нормально функционировать. Что же такое воздух, которым мы дышим, итак воздух это есть естественная смесь газов главным составляющим ест кислород и азот более 98 процентов, все остальное это углекислый газ, воды, аргон, водород, воздух главным образом образует земную атмосферу.  Стоит отметить, что воздух необходим и в промышленности, а также и в быту, благодаря воздуху происходит естественный процесс сжигания топлива в процессе получения тепла. Из воздуха также добывают инертные газы. Что же представляет собой атмосферный воздух – это есть жизненно важный компонент окружающей среды, который представляет собой смесь газов в атмосфере, которая находиться за пределами производственных, жилых и других помещений. Если Вы хотите провести химический анализ воздуха или любое другое исследование, включая измерение уровня радиации мы рекомендуем обратиться в “ЭкоТестЭкспресс”. Формула воздуха – это лишь смесь газов. А вот химическая формула воздуха – это лишь огромное количество примесей газов, поэтому лишь можно сделать перечень всех газов, которые могут быть в воздухе. Необходимо отметить что состав воздуха не являться постоянным он может изменять в зависимости от того где он был взят на пробы. Химический состав воздуха вблизи земной поверхности напрямую зависит от огромного количества факторов таких как сезон года, погоды, а также отдалённости от моря. Что касается гигиенической нормы содержания углекислого газа в воздухе в жилых помещениях то она не должна превышать 0.1 процент.

Сила сопротивления воздуха формула

Мы относимся к воздуху как к чему-то без чего нельзя представить жизнь на земле, как оказывается существует сила сопротивления воздуха. Она выражается в любом действии, которое мы делаем будто едим на машине ил же идем пешком. Итак, давайте разберемся что же такое сила сопротивления воздуха.  Ак оказывается сопротивление воздуха формула которого выглядит так = Сх*S*V2*r/2 где S –обозначает площадь передней проекции машины; С – это есть коэффициент, учитывающий аэродинамическое сопротивление; V – это скорость движения; а r – плотность воздуха. Сила сопротивления воздуха складывается из двух одинаковых величин, одна из которых сопротивление формы трения, а вторая сопротивление трения поверхности тела.  К примеру, для того что бы уменьшит силу трения инженеры уменьшают различными способами шероховатости на всех внешних деталях к примеру, при изготовлении автомобилей. Стоит отметить что сила сопротивления не будет зависит к примеру, от массы тела, основной склад вносят квадрат скорости, а также форма тела которое может оказывать сопротивление.  Не стоит забывать и о том, что при вычислении силы сопротивлений воздуха необходимо брать в расчет такой показатель как плотность воздуха. Но плотность воздуха будет влиять большей мерой на все объекты, передвигающиеся в воздушном пространстве. Итак, формула силы сопротивления воздуха позволяет нам главным образом определить величину и степень различных факторов, которые влияют на величину сопротивления. Если Вы хотите, чтобы специалисты провели все расчеты вместо Вас или хотите провести другое исследование (к примеры, исследование микроклимата) мы рекомендуем обратиться к нам.

[custom_ads_shortcode1]

Плотность воздуха

Далее рассмотрим, что же такое плотность воздуха формула. Итак, плотность воздуха – это масса газа атмосферы земли или же удельная масса воздуха при определённых естественных условиях. Ученными определенна стандартная величина плотности воздуха над уровнем моря при температуре 15 градусов это 1,225 кг/м³. Плотность по воздуху формула определяется только при помощи формулы расчета воздуха. Необходимо и не забывать о том, что различают два вила плотности воздуха это массовый и весовой. Как же определить плотность воздуха.  Итак, для этого необходимо разобраться в главных понятиях и обозначении величин. Далее учитывая все особенности производить расчеты по данной формуле. Итак, не стоит забывать о том, что вес воздуха есть величиной непостоянной и может изменять в зависимости от различных географических условий. Далее, что касается массовой плотности воздуха то эта величина является постоянной.  Не стоит забывать о том, что плотность воздуха напрямую зависит от изменений температуры и давления. Также необходимо помнить о том, что в зависимости от погодных условий плотность воздуха будет разной. К примеру, в жару плотность воздуха будет намного меньше чем в мороз, или же плотность сухого воздуха будет намного больше чем к примеру, влажного. Учитывая все эти нюансы легко и просто имея хим формулу воздуха рассчитать его плотность. Относительная плотность по воздуху формула обязательно вычисляется с учетом всех внешних факторов. Итак, рассмотрим скорость света в воздухе формула c=3*10^8 м/с представлена в таком виде. Скорость света в так называемой прозрачной среде или по-другому в воздухе равна 300000 км.с. различают два вида скорости света в воздухе это групповая и фазовая скорости. Итак, что касается фазовой скорости неким образом связывает частоту и длину волн монохроматического света в среде. А вот групповая скорость в равновесной среде всегда есть меньше, а вот в неравновесных средах она может превышает скорость.

[custom_ads_shortcode2]

Объем воздуха формула

Объём воздуха формула, при помощи которой, его можно вычислить это.  Итак, воздух представляет собой смесь огромного количества различных газов. Огромный процент воздуха – это азот, после идет кислород, который как известно необходим всему живому на нашей планете. На третьем месте идет инертный газ аргон после в воздухе выделяют углекислый газ. Также в воздухе есть огромное количество других газов, но их процентное соотношение очень мало.  Итак, для того что бы к примеру, высчитать объём газа необходимо взять формулу объёма воздуха и пользуясь элементарной инструкцией произвести нехитрые вычисления. Для того что бы к примеру, вычислить объём воздуха в помещении необходимо для начла определить объём данного помещения при помощи нехитрых вычислений просто измерит высоту, длину и ширину, и все показатели умножить. После имея все данные легко и просто их преумножить и получить объём воздуха в помещении.  Скорость воздуха в воздуховоде формула по которой можно рассчитать его выглядит так L = 3600 x F x V. Скорость воздуха в воздуховоде определяется с учетом всех факторов таких как к примеру наличие вентилятора, который обуславливает движение воздуха в вентиляционной системе.   Итак, скорость воздуха зависит напрямую от его количества воздуха, который перемещается в воздуховоде за определенной время, а также в расчет берётся площадь поперечного сечения того же воздуховода. Стоит отметить, что чем больше расход воздуха и меньше объём самого воздуховода, тем выше будет значение скорости воздуха в воздуховоде. Существует рекомендуемая скорость движения воздуха в воздуховоде для жилых и промышленных заданий, которые следует придерживаться при проектировке самих воздуховодов. Расход воздуха формула L = V ∙ K, где L — есть расход воздуха (м3/ч), V — объём определённого помещения, в котором рассчитывается расход воздуха (м3), К — количество обменов данного объёма воздуха в час. Бывает такое что необходимо измерить расход воздуха, а это сделать это можно через испаритель или же конденсатор. Одним из простых способов есть использование анемометра с крыльчаткой или же механическим, или электрическим преобразователем. Для того что бы в ход измерения получить точные данные необходимо строго исследовать инструкции, которые прилагаются к прибору измерения. Нельзя забывать и о том, что при большой площади сечения выходящей воздушной трубы показания скорости воздуха внизу трубы и верху трубы будут разными. Также можно обратиться в лабораторию “ЭкоТестЭкспресс” и она поможет справиться с измерением расхода воздуха в определённом помещении, а также с другими исследованиями, в том числе и исследование почвы.

[custom_ads_shortcode3]

Давление воздуха формула

Давление воздуха другими словами называют атмосферным давлением. Атмосферное давление представляет собой давление атмосферного воздуха на все предметы, которые находиться непосредственно на поверхности земли, а вот атмосферный воздух находиться в постоянном движении и это мы ощущаем постоянно на себе. Давление воздуха можно измерить при помощи ртутных анероидов, гипсотермометров, а также при помощи ртутных барометров. Стоит отметить, что ртутные барометры считаться самыми точными. Формула для определения глубины воздуха при сжигании. При горении самым главным окислителем есть воздух или же кислород, поэтому для решения полезных противопожарных задач иногда необходимо знать количество воздуха, который необходим для сгорания определенного объёма горючей смеси. Глубину воздуха при сгорании возможно рассчитать при помощи уравнения химической реакции, используя стехиометрических коэффициентов.  Стоит отметить, что при расчете глубины воздуха при сжигании все горючие средства делятся на три группы, в свою очередь для каждой группы существует своя методика расчетов. Итак, это индивидуальные химические вещества, сложные смеси веществ, а также смеси газов. Звена гдзс. Воздух есть главным помощником в пожарах. Существует газо-дымо-защитная служба, которая борется с различными загрязнениями воздуха при пожарах, а также занимающиеся составлением различных актов. Звено гдзс в свою очередь это первичная тактическая единица ГДЗС, которая зачастую состоит из трех или больше человек и включает в себя обязательно командира. Обратившись в лабораторию “ЭкоТестЭкспресс”, вы можете произвести полный микробиологический анализ воздуха, которым вы дышите у себя дома или же на рабочем месте, а также к примеру, определить объём воздуха, который должен поступать через воздуховод и другое.

Источники:

• flot.com
• daewoo-enertec.by
• klimat-market.com.ua
• ecotestexpress.ru

Примеры

П-6.1

Дымовые
газы, входящие в воздухонагреватель
парогенератора, имеют объемный состав,
%: СО₂=10,8,
О₂=6,6,
N₂=
80,7, Н₂O=1,9.
Нагревая воздух, газы охлаждаются от
t_1r=350
ºС до t_2r=160
ºС.

Определить
температуру нагретого воздуха, если
известно, что расход дымовых газов
(приведенных к нормальным условиям)
V_н=53000
нм³/ч;
расход воздуха M_возд
=51000 кг/ч;
температура воздуха на воде в
воздухонагреватель t_1В=45
ºС.

Воздухонагреватель
теряет в окружающую среду 4 % теплоты,
отнимаемой от газов. Присосом атмосферного
воздуха в газоходе воздухонагревателя
пренебречь.

Решение.

Процессы
нагревания воздуха и охлаждения газов
можно считать изобарными. Поэтому
теплоту, отданную газами воспринятую
воздухом, следует полагать равной
убыванию (и соответственно приращению)
энтальпии:

;

Баланс теплоты
при теплообмене:

0,96

или, иначе, через
удельные энтальпии

где
i’_1Г
и i’_2Г
— энтальпии дымовых газов, отнесенные
к 1 м³
при нормальных условиях, а i_1В
и i_2В
– энтальпии воздуха, отнесенные к

1
кг. Так как энтальпия каждой составляющей
смеси газов

,
то по принципу аддитивности энтальпий

,
кДж/м³,

где
r_j—
заданные объемные доли отдельных
компонентов.

Пользуясь приложением
И, составляем расчетную таблицу для
подсчета энтальпий газов

Величина	Компоненты смеси
СО2	О2	N2	Н2O
rj	0,108	0,066	0,807	0,019
, кг/м3	1,977	1,429	1,257	0,804
t1Г, ºС	350
i1Гj, кДж/кг	531,2	582,7	651,6	1178,7
(rj i1Гj)1, кДж/ м3	113,42	54,96	660,98	18,01
, кДж/м3	847,4
t2r, ºС	160
i2Гj, кДж/кг	335,4	396,4	449,9	804,1
(rj i1Гj)2, кДж/ м3	71,61	37,39	456,38	12,28
, кДж/м3	577,7

Из
уравнения баланса теплоты по приложению
И находим энтальпию воздуха:

i_1В
= 318,4
кДж/кг (при температуре t_1В
= 45 ºС);

кДж/кг.

По
значению i_2В
из приложения И, интерполируя, находим

t_2r=309
ºС.

П-6.2

В
резервуаре, имеющем объем V=0,5
м³,
находится углекислый газ при давлении
р₁=0,6
МПа и температуре t₁=527
ºС.

Как
изменится температура газа, если отнять
от него при постоянном объеме 436 кДж?
Зависимость теплоемкости от температуры
считать линейной.

Решение.

Так
как конечное давление газа неизвестно,
то для определения конечной температуры
нельзя воспользоваться соотношением
параметров в изохорном процессе.
Обратимся поэтому к выражению,
определяющему количество отведенной
теплоты в изохорном процессе.

Q_v=Mс_vm(t₂—t₁).

В
этом уравнении теплота

Q_v=-436
кДж.

Масса
согласно формуле (2.5)

кг.

В
пределах от 527 ºС до t₂
по приложению К средняя теплоемкость
углекислого газа

Подставляя
соответствующие значения величин в
уравнение для Q_v,
получаем

Q_v=-100=1,98[0,6837+0,00024053(527+t₂)]·(t₂-527).

Это
выражение является относительно t₂
квадратным уравнением, только один
корень которого имеет физический смысл.
Однако его решают не как квадратное
уравнение, а методом последовательного
приближения. Для этого задают значение
t₂,
после чего определяют теплоемкости
с_vm,
и, подставляя в уравнение для Q_v,
проверяют, получается ли тождество.
Очевидно, что только в этом случае
выбранная температура t₂
является
правильной.

Указанным
путем температура t₂
получается
равной 276 ºС.

П-6.3

Какое
количество теплоты необходимо затратить,
чтобы нагреть

2 м³
воздуха при постоянном избыточном
давлении р=0,2
МПа от t₁=100
ºС до t₂=500
ºС? Какую работу при этом совершает
воздух?

Давление атмосферы
принять равным 101325 Па.

Решение.

Согласно
уравнению (6.10):

.

Пользуясь
приложением Д, находим

=1,0061
кДж/(кг·К);

=1,0387
кДж/(кг·К),

следовательно,

кДж/(кг·К).

Массу воздуха
определяем из характеристического
уравнения

кг.

Таким образом,

Q_р=Мq_p=5,63·418,7=2357
кДж.

Количество
теплоты можно получить не только по
массе воздуха, но и по его объему. В этом
случае уравнение (6.10) следует написать
так:

.

Пользуясь
приложением Д, получаем

=
=1,3004
кДж/(м³·К).

=
=1,3427
кДж/(м³·К).

Тогда

=1,3427·500-1,3004·100=5410,4
кДж/м³.

Объем
воздуха должен быть приведен к нормальным
условиям. Согласно уравнения (2.11)

м³.

Таким образом,

Q_р=q_pV_Н=541,4·4,35=2356
кДж.

Работа
газа по уравнению (6.8)

L=MR(t₂—t₁)=5,63·287·400=646,3
кДж.

П-6.4

1
кг воздуха при р₁
= 0,5 МПа и
t₁
= 111
ºС расширяется политропно до давления
р₂
= 0,1 МПа.

Определить
конечное состояние воздуха, изменение
внутренней энергии, количество проведенной
теплоты и полученную работу, если
показатель политропы n
= 1,2.

Решение.

Определяем
начальный объем воздуха (2.6):

м³/кг.

Конечный
объем воздуха находим из уравнения
(6.30):

м³/кг.

Конечную
температуру проще всего получить из
характеристического уравнения (2.6)

К.

Величину
работы находим из уравнения (6.33):

кДж/кг.

Изменение
внутренней энергии (6.32)

кДж/кг.

Количество
теплоты, сообщенной воздуху, по уравнению
(6.38):

кДж/кг.

Нетрудно
видеть, что в этом процессе внешняя
работа совершается за счет подведенной
теплоты и уменьшения внутренней энергии.
Исходя из этого, можно проверить
полученные результаты следующим образом:

кДж/кг.

Этот же результат
нами получен выше другим путем.

Задачи

З-6.1

Определить
среднюю массовую теплоемкость при
постоянном объеме для азота в пределах
200-800 ºС, считая зависимость теплоемкости
от температуры нелинейной. Средняя
мольная теплоемкость азота при постоянном
давлении может быть определена по
формуле

.

Ответ.
с_vm
= 0,8122
кДж/(кг·К).

З-6.2

К
1 м³
воздуха, находящемуся в цилиндре со
свободно движущимся нагруженным поршнем,
подводится при постоянном давлении 335
кДж теплоты. Объем воздуха при этом
увеличивается до 1,5 м³.

Начальная
температура воздуха равна 15 ºС.

Какая
устанавливается в цилиндре температура,
и какова работа расширения? Зависимость
теплоемкости от температуры считать
линейной.

Ответ.
t₂
= 159
ºС, L
= 95,1 кДж.

З-6.3

Воздух
в количестве 0,1 м³/с
при t
= 30 ºС и р
= 0,1 МПа
поступает в компрессор, где сжимается,
а затем протекает между трубами
холодильника, в которых движется
охлаждающая вода.

Определить
расход воды, если на выходе из компрессора
воздух имеет параметры: t₁
= 200
ºС и р₁
= 0,8 МПа.
Температура воздуха за холодильником
t₂
= 40
ºС. Вода нагревается на

t
= 20 ºС.

Потерями теплоты
и сопротивлением трения пренебречь.

Ответ:
m=791
кг/ч.

З-6.4

При
адиабатном расширении 1 кг воздуха
(k=1,4
= const)
температура его падает на 120 К.

Какова
полученная в процессе расширения работа
и сколько теплоты следовало бы подвести
к воздуху, чтобы ту же работу получить
в изотермическом процессе?

Ответ:
l_ад=q_изот=86,1
кДж/кг.

З-6.5

В
политропном процессе расширения окиси
углерода энергия, выделяемая газом в
форме работы, составляется за счет
подводимой теплоты (25 %) и за счет
уменьшения внутренней энергии газа (75
%).

Определить
показатель политропы и теплоемкость
процесса. Представить ход процесса в
p—v
диаграмме.

Рис.
4

Ответ:
n=1,30;
c_n=
-0,247 кДж/(кг·К) (рис. 4).

З-6.6

В
закрытом сосуде емкостью V
= 0,3 м³
содержится 2,75 кг воздуха при давлении
р₁
= 0,8 МПа и
температуре t₁
= 25
ºС.

Определить
давление и удельный объем после охлаждения
воздуха до 0 ºС.

Ответ:
р₂
=0,732 МПа, v₂
=0,109 м³/кг.

З-6.7

Определить
количество теплоты, необходимое для
нагревания 2000 м³
воздуха при постоянном давлении р
= 0,5 МПа от
t₁=1500
ºС до t₂=600
ºС. Зависимость теплоемкости от
температуры считать нелинейной.

Ответ:
Q_p
=3937
МДж.

З-6.8

8
м³
воздуха при р₁=0,09
МПа и t₁=20
ºС сжимаются при постоянной температуре
до 0,81 МПа.

Определить
конечный объем, затраченную работу и
количество теплоты, которое необходимо
отвести от газа.

Ответ:
V₂=0,889
м³,
Q=
-1581 кДж.

З-6.9

Сосуд
объемом 60 л заполнен кислородом при
давлении

р₁=12,5
МПа.

Определить
конечное давление кислорода и количество
сообщенной ему теплоты, если начальная
температура кислорода t₁=10
ºС, а конечная t₂=30
ºС. Теплоемкость кислорода считать
постоянной.

Ответ:
р₂=13,4
МПа, Q=133
кДж.

З-6.10

0,2
м³
воздуха с начальной температурой 18 ºС
подогревают в цилиндре диаметром 0,5 м
при постоянном давлении р=0,2
МПа до температуры 200 ºС.

Определить
работу расширения, перемещение поршня
и количество затраченной теплоты, считая
зависимость теплоемкости до температуры
линейной.

Ответ:
L=25000
Дж; h=0,64
м, Q=88,3
кДж.

З-6.11

Воздух
при давлении р₁=0,1
МПа и температуре t₁=27
ºС сжимается в компрессоре до р₂=3,5
МПа.

Определить
величину работы L,
затраченной на сжатие 100 кг воздуха,
если воздух сжимается изотермически.

Ответ:
L
= -30576 кДж.

З-6.12

Воздух
при давлении р₁=0,45
МПа расширяясь адиабатно до 0,12 МПа,
охлаждается до t₂=
-45 ºС.

Определить
начальную температуру и работу,
совершенную 1 кг воздуха.

Ответ:
t₁=61
ºС, l=75,3
кДж/кг.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #