Как найти теплоту который вырабатывал газ
Перейти к содержимому

Как найти теплоту который вырабатывал газ

  • автор:

Как найти теплоту который вырабатывал газ

Наиболее важными параметрами являются номинальное и минимальное давление газа на входе в аппарат при работающей горелке.

Номинальное давление газа — это давление, при котором аппараты выдают заявленную мощность, при более низких давлениях газа аппараты будут сохранять работоспособность, но, естественно, не будут выдавать полную мощность.

Минимальное давления газа — это минимально возможное давление газа, при котором газовые аппараты будут сохранять работоспособность.

Ниже приведены значения номинального давления газа для газовых плит, колонок и котлов:

№ п/п Тип газового прибора Номинальное давление газа, КПа
1 Газовая плита 1.5
2 Газовая колонка с пьезоэлектрическим поджигом 1.3
3 Газовая колонка с электрическим поджигом 1.3
4 Настенные газовые котлы 1.3
5 Напольные газовые котлы с атмосферными горелками 1.8

Точное значение минимально допустимого давления газа на входе можно узнать из инструкции на газовую горелку.

В отечественных газовых сетях низкого давления транспортирующих природный газ «нормальным» считается давление от 3.0 до 1.0 кПа то есть максимально допустимое давление газа перед газовым прибором, например, газовой плитой не должно превышать 3.0 кПа, минимальное давление газа не должно быть ниже 1.0 кПа.

1 Определение теплоты сгорания и плотности газообразного топлива

Состав газа по объему: CH4 = 96,6%; C2H6 = 0,8%; C3H8 = 0,3%; C4H10 = 0,8; CO2 = 0,5; N2 = 1 . Теплота сгорания принимается в соответствии с Приложением А, плотность компонентов природного газа принимается в соответствии с Приложением Б.

Решение

  1. Теплота сгорания газа определяется как сумма произведений величин теплоты сгорания горючих компонентов на объемные доли: Qн с = 0,966 · 35800 + 0,008 · 63730 + 0,003 · 93370 + 0,008 · 123770 = 36390 кДж м 3 .
  2. Плотность газа определяют как сумму произведений плотности компонентов на их объемные доли, т.е. ρ c = 0,966 · 0,717 + 0,008 · 1,357 + 0,003 · 2,019 + 0,008 · 2,703 + 0,005 · 1,977 + 0,01 · 1,251 = 0,756 кг/м 3 .
  3. Относительная плотность газа Δг = 0,756/ 1,293 = 0,585 .

Варианты заданий для самостоятельного решения приведены в Приложении Л, компонентный состав природного газа месторождений РФ приведен в Приложении В.

© ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет
Институт дополнительного профессионального образования
Уфа 2016

Найти теплоту, отданную газом за весь цикл (25 марта 2013)

Po = 3 200 Па, Vo = 4.3 м 3 .

1) Найти теплоту, отданную газом внешним телам за весь цикл.

Источник: задача из СПбГУ (Барсик).

  • версия для печати
  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Комментарии

Опубликовано 26 марта, 2013 — 02:17 пользователем shtunder

Исследуем каждый участок.

Таким образом, газ отдает теплоту на участках: 3-4, 4-5, 6-1. И кол-во теплоты: 507.4 кДж.

Правильный ответ: 542.234 ± 0.11 кДж.

Не могу найти, где я ошибаюсь.

Q56 ищу таким же образом, но ответ опять не сходится. Мой ответ: 17.2 кДж.

Правильный ответ: 52.03 ± 0.11 кДж.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Опубликовано 26 марта, 2013 — 09:27 пользователем В. Грабцевич

Ошибка в участке 5 − 6. Исследуйте его. Здесь есть точка (пусть 7), в которой температура выше Т5 и ниже, чем Т6.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Опубликовано 26 марта, 2013 — 12:26 пользователем shtunder
Точно! Я почему-то и не заметил. Но ответ не сходится и в этом случае.

Точка T7 имеет «координаты» P = 2.5Po, V = 2.5Vo.

Q, отданное газом внешним телам:

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Опубликовано 26 марта, 2013 — 17:09 пользователем В. Грабцевич
Для начала обоснуйте «координаты» для точки 7.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Опубликовано 26 марта, 2013 — 22:21 пользователем shtunder

Так это я уже показал результат для точки 7. Там надо составить уравнение прямой, взять производную по V и приравнять ее (производную) к 0. В итоге найдем, при каком V температура максимальна. Далее из уравнения состояния идеального газа найдем P и Т.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Опубликовано 26 марта, 2013 — 22:36 пользователем В. Грабцевич
Решение для значений p и V для 7 точки пишите подробно.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Опубликовано 26 марта, 2013 — 23:03 пользователем shtunder
Уравнение прямой 5-6:

Найдем k и b.

Для точки 6: 3Po = 2kVo + b,

для точки 5: Po / 2 = 4.5kVo + b.

Решая систему, получается:

Таким образом, уравнение прямой 5-6 примет вид:

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Опубликовано 27 марта, 2013 — 10:49 пользователем В. Грабцевич

Ок. Теперь разбираемся с участком 5 − 7: здесь T7/T5 = 25/9 − температура растет, и газ получает количество теплоты, при этом сжимается (!).

На участке 7 − 6: T6/T7 = 24/25, температура уменьшается, и газ сжимается.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Опубликовано 27 марта, 2013 — 11:18 пользователем shtunder
1) Т.е. Q56 — количество теплоты, которое получает газ на этом участке, равно Q57.

2) Количество теплоты, которое газ отдал окружающим телам за весь цикл, Q = Q34 + Q45 + Q76 + Q61.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Опубликовано 28 марта, 2013 — 12:31 пользователем shtunder
Нашел сегодня интересную точку на прямой 5-6:

В этой точке Q принимает максимальное значение. Следовательно, в процессе 5-6 газ будет получать тепло не до точки (V = 5 Vo / 2), а до точки (V* = 25 Vo / 8).

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *