Питома теплоємність повітря. Фізичні властивості речовин

Навколишній нас повітря грає важливу роль в життя біологічних організмів, що населяють планету Земля. А от людська діяльність, пов'язана з самими різними технологічними процесами, визначила це речовина в розряд технічно важливих газів. Він піддався досконального вивчення на предмет фізичних властивостей. У ході експериментів були виявлені фізичні властивості повітря, ряд їх особливостей і залежностей.

Складність роботи з повітрям полягає в тому, що він є речовиною неоднорідним та являє собою розчин з величезної кількості компонентів. Але все ж таки якась стабільність його складу присутня.

Природний рецепт життєво важливого газу (повітря) включає практично стабільний набір інгредієнтів. На сьогоднішній день вони мають наступне співвідношення: азот займає 78 процентів, кисень - 20, вуглекислий газ – 0.03 відсотка. Пар, інші гази і навіть тверді частинки займають близько півтора відсотків. Питома теплоємність повітря залежить не тільки від інших фізичних факторів, але й змінюється в залежності від внутрішнього змісту (складу) газу.

На збір і аналіз даних про термодинамічні властивості повітря був витрачений працю колективів найбільших світових лабораторій. Ці дослідження беруть свій початок з кінця XIX століття і активно ведуться до цього дня. Їх результати знаходять застосування при розрахунку самих різних енергетичних і воздухоразделительных установок, апаратів для хімічної промисловості та інших пристроїв.

Питома теплоємність повітря являє собою величину, що визначає кількість теплової енергії, яку необхідно витратити, щоб один кілограм цього газу змінив свою температуру на один градус (кельвін). Враховуючи зазначену раніше залежність цієї величини від багатьох факторів для інженерних цілей створюються різні графіки і таблиці. У них вказується, як змінюється питома теплоємність повітря в залежності від температури або вологості.

Більше:

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...

Для більш глибокого вивчення даної речовини були проведені експерименти, для яких використовувався сухе повітря, очищений від вуглекислого газу. У першому випадку визначалася питома теплоємність при постійному тиску (Cp), у другому при постійному обсязі (Cv) і однакових показання термометра. Цікаво, що при 0° значення Cp склало 0,2402 кал/г·град, а Cv того ж газу - 0,1713 кал/г·град. Відношення цих величин дає наступний термодинамічний показник, що має важливе значення в термодинаміці.

Для визначення газової постійної (R) вираховують різниця питомих теплоємностей досліджуваного газу при постійному тиску (Cp) і при постійному обсязі (Cv). Фізичний зміст цієї величини полягає у визначенні роботи розширення, наприклад, одного кілограма газу (повітря) при збільшенні температури на один градус (кельвін).

У попередніх експериментах вивчалися фізичні властивості сухого повітря. В реальній практиці доводиться враховувати відсотковий вміст в ньому пари (вологість). Питома теплоємність повітря, що містить певну кількість води (пара), має свої залежності і закономірності змін.

Вологе повітря став предметом цілого напрями у фізичних дослідженнях, тому як вміст пари в ньому впливає на цілий ряд фізичних і навіть хімічних процесів. Живі організми тому не виключення. Зміна вологості повітря не тільки впливає на комфортність мікрокліматичних умов приміщення (офісу, цеху, лабораторії), але і впливає на працездатність співробітників, збереження ряду речовин і навіть на функціонування деяких пристроїв.

Не тільки констатація фактів, але і пошук різних способів впливу на властивості повітря є предметом наукових досліджень. Вони мають велику важливість у різних галузях діяльності людини, починаючи від хімічної промисловості, закінчуючи будівництвом житлових приміщень.