căldura specifică

Conceptul de căldură specifică

Capacitatea de căldură - cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea substanței pe unitatea de masă per grad. În funcție de metoda de exprimare a compoziției materiei masei distins [J / (kg · K)] mole [J / (kmol · K)] și volumul [J / (m 3 · K)] a căldurii specifice. În practică, a utilizat cel mai frecvent capacitate de căldură în masă.

Distinge adevărat și căldura specifică medie, care se referă la 1 kg, 1 m 3 sau 1 substanță kmol.

Capacitatea de căldură care corespunde unei schimbări infinitezimal a temperaturii (în caz contrar căldura, la o temperatură dată) se numește adevărata căldură specifică:

Medie caldura specifica este raportul dintre cantitatea de căldură (Q), corpul raportat pierdut prin încălzire sau sub răcire la o schimbare de temperatură:

În funcție de condițiile de determinare a distinge capacitate izobară termic (la cp presiune constantă) capacitate termică izocoră (la cv volum constant), căldura specifică în stare saturată (temperatura și presiunea sunt variabile în conformitate cu presiunea vaporilor saturați la dependența de temperatură). Căldura specifică la presiune constantă mai mare cp căldura specifică la volum constant cv.

Capacitatea termică a bazei ulei parafinic la aceeași temperatură cu aproximativ 15% mai mare decât uleiul specific naftenice de căldură sau o bază aromată, având aceeași densitate. Capacitatea termică a hidrocarburilor normale superioare izomeri capacitate termică.

Cu creșterea temperaturii, căldura specifică a lichidelor este crescută. Odată cu creșterea densității și căldura specifică a greutății moleculare a hidrocarburilor este redusă, cu excepția compușilor aromatici, care sunt caracterizate printr-o creștere a căldurii specifice.

Pentru lichide capacitate termică izobară depășește ușor izocoră, t. E. Cp ≈ cv.

calculul capacității de căldură

Pentru a calcula căldura specifică a produselor petroliere lichide [kJ / (kg · K)] folosit pe scară largă Craig ecuație empirică:

Mai precis, ținând seama de compoziția chimică a uleiului este formula Watson și Nelson:

Capacitatea termică (căldura specifică) de ulei lichid poate fi determinată folosind o varietate de nomograme:

Graficul este construit pe baza ecuației de produse petroliere de Craig pentru a caracteriza anumit factor K = 11,8.

Pentru alte valori ale valorii K obținută a capacității calorice se înmulțește cu coeficientul de corecție, care sunt în grafic plasat în colțul din dreapta al figurii.

Un desen, puteți găsi căldura specifică a oricărui tip de hidrocarbură, fiecare dintre acestea fiind în centrul nomograma are o scară separată. Pe aceste scale sunt reprezentate grafic temperatură dată. Scale (Nc) corespunde cu numărul de atomi de carbon în moleculă de hidrocarbură.

Căldura specifică este determinată prin realizarea fasciculului două puncte: Nc și T / T c. În cazul în care fasciculul lovește scara dreapta, capacitatea de căldură bate pe ea (cp = 3.1). Dacă raza este dincolo de limita superioară a scalei, atunci factorul de scara superioară și F sunt capacitatea de căldură se calculează cu formula:

Pentru fracțiuni petroliere capacitate termică poate fi ușor determinată de nomograma prezentată în figură, densitatea relativă și caracterizată de factorii K.

Următoarea formulă se propune pentru determinarea capacității calorice a uleiurilor și fracțiuni de orice compoziție:

Capacitatea termică a gazelor și vaporilor de ulei

Capacitatea termică a gazelor de hidrocarburi și vapori de ulei, în contrast cu produse petroliere lichide depinde nu numai de compoziția lor chimică și de temperatură, dar, de asemenea, asupra presiunii. Pentru căldura specifică ideală izobară masei de gaz (cp) este mai mare decât izocoră (cv), t E..:

Aceeași relație este valabil și pentru capacitatea termică molară:

căldura specifică Adevărat molar de hidrocarburi gazoase cu creșterea temperaturii și creșterea greutății moleculare. La unul și același număr de atomi de carbon în moleculă corespunde celor mai înalte hidrocarburi parafinice capacitate termică.

Capacitatea termică în masă a uleiului în faza de vapori la presiune atmosferică poate fi calculată în conformitate cu ecuația balck și Kay [kJ / (kg · K)]:

Capacitatea termică (căldura specifică) de produse petroliere în fază de vapori poate fi determinată folosind diferite scheme:

Conform ecuației balck și Kay la K = 11,8 un grafic prezentat în figură. Deoarece graficul este construit produse petroliere având R = 11,8. apoi cu K petrol ≠ căldura specifică a găsit 11,8 înmulțită cu coeficientul de corecție care se determină conform unui grafic plasat în colțul din dreapta al figurii.

Efectul presiunii asupra adevăratei capacitatea termică molară de produse petroliere în fază de vapori este prezentată la o presiune mai mare de 0,5 MPa. Natura acestui efect este indicat pe graficul pe care capacitatea termică adevărată mol vapori de ulei este reprezentat ca o funcție de presiune și temperatură scăzută.

Plotate privind valoarea ordonata a diferenței dintre capacitatea de căldură molar adevărat trageți presiune dată (cp) și la presiune atmosferică (SRO). Graficul arată că adevăratul molare izobare hidrocarburilor de căldură specifice în faza de vapori:

La o presiune relativ scăzută (1,5 MPa) capacitatea de vapori de căldură în masă a uleiului poate fi găsit prin graficul simplificat.

Izocoră masa Capacitatea termică a hidrocarburilor gazoase și vapori se calculează prin formula [kJ / (kg · K)]:

Modificarea capacității de căldură izocoră se determină din ecuația:

Factorul Cantitatea acentric poate fi calculat prin formula:

Capacitate de căldură - cantitatea fizică aditiv. Amestecul de masă ulei sccm capacitate de căldură poate fi determinată conform regulii de amestecare concentrațiilor masice ale componentelor amestecului și capacitățile lor de căldură:

Raportul cp / cv = k este exponentul adiabatic, care scade odată cu creșterea temperaturii și cu creșterea hidrocarburi cu masă moleculară.

indicele de adiabatic utilizat în calcularea adevăratei căldură specifică molară la volum constant, precum și în calculele de compresie adiabatică a gazului prin formula:

Capacitatea calorică a hidrogenului

Cu rafinare profundă hidrogen este adesea folosit în procesele industriale. Prin urmare, este important să se cunoască proprietățile sale. Conform caracteristicilor termice, aceasta diferă semnificativ de hidrocarburi, în special, capacitatea sa de căldură este de 5-6 ori mai mare decât acesta din urmă. Valorile izobară hidrogen specific cp căldură în intervalul de temperatură 273-773K, și la presiuni de până la 30 MPa.