Мир науки

Статика газов изучает равновесие (состояние покоя) жидкостей и газов. Теоретической базой этого раздела механики сплошных сред является уравнение Эйлера, полученные при составлении баланса сил, действующих на каждый элементарный объем жидкости или газа, которые находятся в покое.

В зависимости от температуры и давления вещество может находиться в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. В твердых телах молекулы находятся в сильном взаимосвязи, расположенные в определенном порядке и делают только тепловой колебательное движение.

В различных тепловых машинах, устройствах, металлургических печах встречаются случаи, когда газ заполняет весь объем, ему предоставляется, при этом он находится в покое. К этим случаям можно применять закономерности статики газов и общие уравнения для определения параметров газов (см. подразделения 1.2-1.4).

В области перенасыщенного влажного воздуха (ее называют областью тумана, она расположена в h, d-диаграмме ниже линии (р = 100%) кроме паровой фазы в воздухе может присутствовать жидкая или твердая фаза воды.

Для ненасыщенного влажного воздуха в h, d-диаграмме (область выше линии ф = 100%) изотермы t = const изображаются соответственно уравнению энтальпии для этой области (1.144), когда в воздухе может присутствовать только паровая фаза воды.

Атмосферный воздух, в основном состоит из кислорода, азота, углекислого газа, всегда содержит некоторое количество водяного пара. Смесь сухого воздуха и водяного пара называется влажным воздухом. Принципиальным отличием влажного воздуха от других газовых смесей является то, что количество водяного пара в смеси с воздухом не может превышать определенной величины.

Из-за сложности аналитических зависимостей для реальных газов наряду с табличными данными используют графические методы решения теплотехнических задач. Среди диаграмм наиболее широкое распространение получила hs-диаграмма водяного пара (приложение Д).

Для практических расчетов теплоэнергетических процессов, в которых используется водяной пар, необходимо знать термодинамические параметры кипящей воды и сухого насыщенного пара. Аналитические зависимости между параметрами водяного пара слишком сложные, чтобы их можно было использовать в повседневных расчетах.

Водяной пар широко используется в различных отраслях промышленности главным образом в качестве теплоносителя в теплообменных аппаратах и в качестве рабочего тела в паросиловых установках. Это объясняется широким распространением воды, ее дешевизной и безвредностью для здоровья человека.

Реальные газы отличаются от идеальных тем, что у молекул этих газов являются объем и они связаны между собой силами взаимодействия, имеют электромагнитную и квантовую природу. Отличие свойств реальных газов от идеальных исключило возможность применения к ним в чистом виде законов идеального газа.