Тема: Найти удельные и молярные теплоёмкости азота (Прочитано 8716 раз)
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
Найти удельные и молярные теплоёмкости при постоянном объёме и постоянном давлении для азота.
Записан
Решение.
M – молярная масса газа, М = 28∙10-3 кг/моль, R = 8,31 Дж/(моль∙К) – универсальная газовая постоянная. Число степеней свободы двухатомного газа i = 5. Удельная теплоёмкость при постоянном объёме:
[ {{c}_{V}}=frac{icdot R}{2cdot M} (1). ]
сV = 741,96 Дж/(кг∙К).
Удельная теплоёмкость при постоянном давлении:
[ {{c}_{p}}=frac{left( i+2 right)cdot R}{2cdot M} (2). ]
ср = 1038,75 Дж/(кг∙К).
Молярная теплоёмкость газа при постоянном объеме определяется по формуле:
[ {{C}_{V}}=frac{icdot R}{2} (3). ]
СV = 120,775 Дж/К.
Молярная теплоёмкость газа при постоянном давлении определяется по формуле:
[ {{C}_{p}}=frac{(i+2)cdot R}{2} (4). ]
Ср = 29,085 Дж/К.
« Последнее редактирование: 24 Мая 2015, 06:14 от alsak »
Записан
Физические свойства азота
Азот — инертный двухатомный газ без цвета и запаха, химическая формула двухатомной молекулы N2, молярная масса 28,01 кг/кмоль, самый распространённый элемент на Земле. Содержание азота в атмосферном воздухе составляет около 78,09% по объёму.
Применяется в технологических процессах в качестве инертной затворной среды, например, для сухих газовых торцовых уплотнений и уплотнительных комплексов, в химической промышленности для синтеза аммиака.
Жидкий азот используется как хладагент, в машиностроении для сборки неразъемных соединений с натягом [охлаждение охватываемой детали].
Азот находит применение в специальных технологических процессах для нанесения на поверхности стальных деталей тонкого слоя износостойкого покрытия — нитрида титана; в соединении с кремнием образует износостойкий перспективный керамический материал нитрид кремния Si3N4.
Плотность азота при нормальном атмосферном давлении 101,325 кПа (1 атм) и различной температуре
| Температура азота | Плотность азота, ρ |
| оС | кг/м3 |
| -23 | 1,3488 |
| 27 | 1,1233 |
| 77 | 0,9625 |
| 127 | 0,8425 |
| 177 | 0,7485 |
| 227 | 0,6739 |
| 277 | 0,6124 |
Динамическая и кинематическая вязкость азота при нормальном атмосферном давлении и различной температуре
| Температура | Динамическая вязкость азота, μ | Кинематическая вязкость азота, ν |
| оС | (Н • c / м2) x 10-7 | (м2 / с) x 10-6 |
| -73 | 129,2 | 7,65 |
| -23 | 154,9 | 11,48 |
| 27 | 178,2 | 15,86 |
| 77 | 200,0 | 20,78 |
| 127 | 220,4 | 26,16 |
| 177 | 239,6 | 32,01 |
| 227 | 257,7 | 38,24 |
Основные физические свойства азота при различной температуре
| Температура | Плотность, ρ | Удельная теплоёмкость, Cp | Теплопроводность, λ | Кинематическая вязкость, ν | Число Прандтля, Pr |
| K | кг/м3 | Дж / (кг • К) | Вт / (м • К) | (м2 / с) x 10-6 | — |
| 200 | 1,6883 | 1043 | 0,0183 | 7,65 | 0,736 |
| 300 | 1,1233 | 1041 | 0,0259 | 15,86 | 0,716 |
| 400 | 0,8425 | 1045 | 0,0327 | 26,16 | 0,704 |
| 500 | 0,6739 | 1056 | 0,0389 | 38,24 | 0,700 |
| 600 | 0,5615 | 1075 | 0,0446 | 51,79 | 0,701 |
| 700 | 0,4812 | 1098 | 0,0499 | 66,71 | 0,706 |
* Табличные данные подготовлены по материалам зарубежных справочников
Формулы физических свойств азота
При выполнении инженерных расчетов удобнее использовать приближённые формулы для оценки физических свойств азота N2⋆:
Плотность азота N2
⋆ [ кг/м3 ]
Теплоёмкость азота N2
⋆ [ Дж/(кг • К) ]
Теплопроводность азота N2
⋆ [ Вт/(м • K) ]
Динамическая вязкость азота N2
⋆ [ Па • c ]
Кинематическая вязкость азота N2
⋆ [ м2/с ]
Температуропроводность азота N2
[ м2/с ]
Число Прандтля азота N2
[ — ]
⋆ Приближённые формулы физических свойств азота получены авторами настоящего сайта.
Размерность величин: температура — градусы Цельсия. Формула плотности азота приведена для атмосферного давления.
Приближённые формулы действительны в диапазоне температур азота от -23 до 277 oC.
Таблицы DPVA.ru — Инженерный Справочник
Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: 
главная страница / / Техническая информация / / Рабочие среды / / Азот N2 (хладагент R728) / / Азот (N2). Удельная теплоемкость cp . Температурный диапазон 175 / 6000 °K (-98 /+5727 °С ) .
Азот (N2). Удельная теплоемкость cp . Температурный диапазон 175 / 6000 °K (-98 /+5727 °С ) .Азот — бесцветный нейтральный газ без запаха, составляет примерно 78% в составе воздуха (атмосферы). В таблице ниже приведены значения удельной теплоемкости для газовой фазы N2 в зависимости от температуры. Величины относятся к недиссоциированному состоянию газа. При температурах свыше 1500 °K (1227 °С) диссоциация для азота становится уже существенным фактором.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос: |
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.
Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Коды баннеров проекта DPVA.ru
Начинка: KJR Publisiers
Консультации и техническая
поддержка сайта: Zavarka Team
Free xml sitemap generator
ushaandrey2008
+15
Решено
9 лет назад
Физика
10 — 11 классы
Считая азот идеальным газом, определите его удельную теплоемкость: 1) для изохорного процесса: 2) для изобарного процесс
Смотреть ответ
1
Ответ проверен экспертом
4
(11 оценок)
43
triolana
9 лет назад
Светило науки — 553134 ответа — 388270 раз оказано помощи
азот N2 ; i = 5
M = 0.028 кг/моль
R = 8.31 Дж/(мольК)
1) для изохорного процесса:
Cv = i/2 R/M = 5/2 8.31/0.028 =742 Дж/(кгК)
2) для изобарного процесса
Cр = (i+2)/2 R/M = 7/2 8.31/0.028 =1038,75 Дж/(кгК)
(11 оценок)
https://vashotvet.com/task/5682763
В таблице указана плотность азота и его теплофизические свойства в газообразном состоянии в зависимости от температуры и давления. Теплофизические свойства азота даны при температуре от 0 до 1000°С и давлении от 1 до 100 атмосфер.
Как видно по данным таблицы, такие свойства азота, как температуропроводность и кинематическая вязкость сильно зависят от температуры. При увеличении давления эти свойства азота уменьшают свои значения, при этом значительно возрастает плотность азота. Например, при атмосферном давлении и температуре 0°С плотность азота равна 1,21 кг/м3, а при росте давления в 100 раз плотность азота увеличивается до значения 122,8 кг/м3 при этой же температуре.
Удельная теплоемкость азота с ростом температуры этого газа увеличивается. При увеличении давления удельная теплоемкость азота также растет. Например, при температуре 0°С и атмосферном давлении удельная теплоемкость азота равна 1039 Дж/(кг·град), а при сжатии этого газа до давления в 100 атмосфер, она составит величину 1242 Дж/(кг·град) при той же температуре .
Следует отметить, что при высоких температурах (около 1000°С ) влияние давления на величину удельной теплоемкости азота снижается. Так, при температуре 1000°С и давлении 1 и 100 атм. значение теплоемкости будет соответственно равно 1215 и 1219 Дж/(кг·град) .
В таблице даны следующие свойства азота:
- плотность азота γ, кг/м3;
- удельная теплоемкость Cp, кДж/(кг·град);
- коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м·град);
- динамическая вязкость μ, Па·с;
- температуропроводность a, м2/с;
- кинематическая вязкость ν, м2/с;
- число Прандтля Pr.
Плотность диссоциированного азота при высоких температурах.
В таблице даны значения плотности азота в диссоциированном и ионизированном состоянии при давлении от 0,2 до 100 атмосфер при высоких температурах. Плотность азота в газообразном состоянии приведена в диапазоне температур 5000…40000 К в размерности кг/м3.
Плотность азота уменьшается с увеличением его температуры и увеличивается при росте давления газа. Значение удельного веса азота (его плотность) в таблице находится в пределах от 0,00043 до 6,83 кг/м3. Например, при атмосферном давлении и температуре 5000 К (4727°С) плотность азота составляет величину 0,0682 кг/м3. При нагревании азота до температуры 40000 К его плотность снижается до величины 0,00213 кг/м3.
Примечание: Будьте внимательны! Плотность азота в таблице указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000.
Теплопроводность азота в жидком и газообразном состояниях
В таблице приведены значения теплопроводности азота в жидком и газообразном состояниях в зависимости от температуры и давления.
Теплопроводность азота (размерность Вт/(м·град)) указана в диапазоне температуры от -193 до 1127 °С и давления от 1 до 600 атмосфер.
Примечание: Будьте внимательны! Теплопроводность азота в таблице указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000.
Теплопроводность диссоциированного азота при высоких температурах.
В таблице даны значения теплопроводности диссоциированного азота при давлении от 0,001 до 100 атмосфер и высоких температурах.
Теплопроводность азота в газообразном состоянии приведена в диапазоне температур 2000…6000 К в размерности Вт/(м·град).
Значение коэффициента теплопроводности азота увеличивается с ростом его температуры и в основном уменьшается при увеличении давления этого газа. Теплопроводность диссоциированного азота в рассмотренных в таблице условиях изменяется в пределах от 0,126 до 6,142 Вт/(м·град).
Будьте внимательны! Теплопроводность азота в таблице указана в степени 103. Не забудьте разделить табличное значение на 1000.
Теплопроводность жидкого азота на линии насыщения.
В таблице представлены значения коэффициента теплопроводности жидкого азота на линии насыщения при низких температурах.
Теплопроводность жидкого азота указана при температурах 90…120 К (-183…-153°С).
По данным таблицы видно, что теплопроводность азота в жидком состоянии уменьшается с ростом его температуры.
Примечание: Будьте внимательны! Теплопроводность азота в таблице указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000.
Динамическая вязкость азота в зависимости от температуры и давления
В таблице даны значения коэффициента динамической вязкости азота в зависимости от температуры и давления.
Динамическая вязкость азота (размерность Па·с) указана в диапазоне температуры от 80 до 6000 К и давлении от 1 до 400 атмосфер и от 0,001 до 100 атмосфер.
При температуре азота от 3600 К он начинает частично диссоциировать. С ростом температуры газообразного азоат его динамическая вязкость возрастает. При повышении температуры жидкого азота, значение его динамической вязкости также увеличивается.
Примечание: Будьте внимательны! Вязкость азота в таблице указана в степени 106. Не забудьте разделить на 106.
Источники:
- Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей.
- Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники.
- Физические величины. Справочник. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.:Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.