वायु के मुख्य भौतिक गुणों पर विचार किया जाता है: वायु घनत्व, इसकी गतिशील और गतिज चिपचिपाहट, विशिष्ट ऊष्मा, तापीय चालकता, तापीय विवर्तन, प्रांदल संख्या और एन्ट्रापी। वायु के गुण सामान्य वायुमंडलीय दाब पर तापमान के आधार पर तालिकाओं में दिए गए हैं।

वायु घनत्व बनाम तापमान

विभिन्न तापमानों और सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर शुष्क अवस्था में हवा के घनत्व के मूल्यों की एक विस्तृत तालिका प्रस्तुत की जाती है। वायु का घनत्व कितना होता है? वायु का घनत्व विश्लेषणात्मक रूप से उसके द्रव्यमान को उसके द्वारा व्याप्त आयतन से विभाजित करके निर्धारित किया जा सकता हैनिर्दिष्ट शर्तों (दबाव, तापमान और आर्द्रता) के तहत। आप राज्य के आदर्श गैस समीकरण के सूत्र का उपयोग करके इसके घनत्व की गणना भी कर सकते हैं। इसके लिए वायु के परम दाब और तापमान के साथ-साथ उसके गैस स्थिरांक और दाढ़ आयतन को जानना आवश्यक है। यह समीकरण हवा के शुष्क घनत्व की गणना करता है।

अभ्यास पर, यह पता लगाने के लिए कि विभिन्न तापमानों पर हवा का घनत्व क्या है, तैयार तालिकाओं का उपयोग करना सुविधाजनक है। उदाहरण के लिए, उसके तापमान के आधार पर वायुमंडलीय वायु घनत्व के मूल्यों की तालिका दी गई है। तालिका में वायु घनत्व किलोग्राम प्रति घन मीटर में व्यक्त किया जाता है और सामान्य वायुमंडलीय दबाव (101325 पा) पर तापमान में शून्य से 50 से 1200 डिग्री सेल्सियस तक तापमान सीमा में दिया जाता है।

तापमान के आधार पर वायु घनत्व - तालिका

टी, °	, किग्रा / मी 3	टी, °	, किग्रा / मी 3	टी, °	, किग्रा / मी 3	टी, °	, किग्रा / मी 3
-50	1,584	20	1,205	150	0,835	600	0,404
-45	1,549	30	1,165	160	0,815	650	0,383
-40	1,515	40	1,128	170	0,797	700	0,362
-35	1,484	50	1,093	180	0,779	750	0,346
-30	1,453	60	1,06	190	0,763	800	0,329
-25	1,424	70	1,029	200	0,746	850	0,315
-20	1,395	80	1	250	0,674	900	0,301
-15	1,369	90	0,972	300	0,615	950	0,289
-10	1,342	100	0,946	350	0,566	1000	0,277
-5	1,318	110	0,922	400	0,524	1050	0,267
0	1,293	120	0,898	450	0,49	1100	0,257
10	1,247	130	0,876	500	0,456	1150	0,248
15	1,226	140	0,854	550	0,43	1200	0,239

25 डिग्री सेल्सियस पर, हवा का घनत्व 1.185 किग्रा / मी 3 होता है।गर्म होने पर, वायु घनत्व कम हो जाता है - हवा फैलती है (इसकी विशिष्ट मात्रा बढ़ जाती है)। तापमान में वृद्धि के साथ, उदाहरण के लिए, 1200 डिग्री सेल्सियस तक, बहुत कम वायु घनत्व प्राप्त होता है, जो 0.239 किग्रा / मी 3 के बराबर होता है, जो कमरे के तापमान पर इसके मूल्य से 5 गुना कम होता है। सामान्य तौर पर, हीटिंग में कमी प्राकृतिक संवहन जैसी प्रक्रिया की अनुमति देती है और इसका उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, वैमानिकी में।

यदि हम अपेक्षाकृत हवा के घनत्व की तुलना करते हैं, तो हवा हल्के परिमाण के तीन क्रम है - 4 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, पानी का घनत्व 1000 किग्रा / मी 3 है, और हवा का घनत्व 1.27 किग्रा / मी 3 है। सामान्य परिस्थितियों में वायु घनत्व के मूल्य को नोट करना भी आवश्यक है। गैसों के लिए सामान्य परिस्थितियाँ वे होती हैं जिन पर उनका तापमान 0 ° C होता है, और दबाव सामान्य वायुमंडलीय के बराबर होता है। इस प्रकार, तालिका के अनुसार, सामान्य परिस्थितियों में (एनयू में) वायु घनत्व 1.293 किग्रा / मी 3 . के बराबर है.

विभिन्न तापमानों पर हवा की गतिशील और गतिज चिपचिपाहट

थर्मल गणना करते समय, विभिन्न तापमानों पर वायु चिपचिपाहट (चिपचिपापन गुणांक) का मूल्य जानना आवश्यक है। रेनॉल्ड्स, ग्राशोफ़, रेले संख्याओं की गणना के लिए यह मान आवश्यक है, जिसके मान इस गैस के प्रवाह शासन को निर्धारित करते हैं। तालिका गतिशील के गुणांक के मूल्यों को दर्शाती है μ और गतिज ν तापमान में हवा की चिपचिपाहट वायुमंडलीय दबाव में -50 से 1200 डिग्री सेल्सियस तक होती है।

तापमान में वृद्धि के साथ हवा का चिपचिपापन गुणांक काफी बढ़ जाता है।उदाहरण के लिए, हवा की गतिज चिपचिपाहट 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 15.06 · 10 -6 मीटर 2 / सेकंड है, और तापमान में 1200 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के साथ, हवा की चिपचिपाहट 233.7 · 10 -6 मीटर के बराबर हो जाती है। 2/s, यानी यह 15.5 गुना बढ़ जाता है! 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर हवा की गतिशील चिपचिपाहट 18.1 · 10 -6 Pa · s के बराबर होती है।

जब हवा को गर्म किया जाता है, तो गतिज और गतिशील चिपचिपाहट दोनों के मूल्यों में वृद्धि होती है। ये दोनों मात्राएं वायु घनत्व के मान के माध्यम से आपस में जुड़ी हुई हैं, जिसका मान इस गैस को गर्म करने पर घट जाता है। हीटिंग के दौरान हवा (साथ ही अन्य गैसों) की गतिज और गतिशील चिपचिपाहट में वृद्धि उनके संतुलन राज्य (एमकेटी के अनुसार) के आसपास हवा के अणुओं के अधिक तीव्र कंपन से जुड़ी होती है।

विभिन्न तापमानों पर हवा की गतिशील और गतिज चिपचिपाहट - तालिका

टी, °	μ · 10 6, पा · s	10 6, मी 2 / एस	टी, °	μ · 10 6, पा · s	10 6, मी 2 / एस	टी, °	μ · 10 6, पा · s	10 6, मी 2 / एस
-50	14,6	9,23	70	20,6	20,02	350	31,4	55,46
-45	14,9	9,64	80	21,1	21,09	400	33	63,09
-40	15,2	10,04	90	21,5	22,1	450	34,6	69,28
-35	15,5	10,42	100	21,9	23,13	500	36,2	79,38
-30	15,7	10,8	110	22,4	24,3	550	37,7	88,14
-25	16	11,21	120	22,8	25,45	600	39,1	96,89
-20	16,2	11,61	130	23,3	26,63	650	40,5	106,15
-15	16,5	12,02	140	23,7	27,8	700	41,8	115,4
-10	16,7	12,43	150	24,1	28,95	750	43,1	125,1
-5	17	12,86	160	24,5	30,09	800	44,3	134,8
0	17,2	13,28	170	24,9	31,29	850	45,5	145
10	17,6	14,16	180	25,3	32,49	900	46,7	155,1
15	17,9	14,61	190	25,7	33,67	950	47,9	166,1
20	18,1	15,06	200	26	34,85	1000	49	177,1
30	18,6	16	225	26,7	37,73	1050	50,1	188,2
40	19,1	16,96	250	27,4	40,61	1100	51,2	199,3
50	19,6	17,95	300	29,7	48,33	1150	52,4	216,5
60	20,1	18,97	325	30,6	51,9	1200	53,5	233,7

नोट: सावधान रहें! वायु श्यानता 10 6 की घातों में दी गई है।

-50 से 1200 ° . के तापमान पर हवा की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता

प्रस्तुत है विभिन्न तापमानों पर हवा की विशिष्ट ताप क्षमता की एक तालिका। तालिका में ताप क्षमता शुष्क हवा के लिए शून्य से 50 से 1200 डिग्री सेल्सियस तक तापमान सीमा में निरंतर दबाव (वायु की समदाब रेखीय ताप क्षमता) पर दी गई है। वायु की विशिष्ट ऊष्मा क्या है? विशिष्ट ऊष्मा मान उस ऊष्मा की मात्रा को निर्धारित करता है जो एक किलोग्राम हवा को निरंतर दबाव में उसके तापमान को 1 डिग्री तक बढ़ाने के लिए आपूर्ति की जानी चाहिए। उदाहरण के लिए, 20 डिग्री सेल्सियस पर, इस गैस के 1 किलो को एक आइसोबैरिक प्रक्रिया में 1 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने के लिए 1005 जे गर्मी की आवश्यकता होती है।

हवा की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता उसके तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ती है।हालांकि, तापमान पर हवा की द्रव्यमान ताप क्षमता की निर्भरता रैखिक नहीं है। -50 से 120 डिग्री सेल्सियस की सीमा में, इसका मूल्य व्यावहारिक रूप से नहीं बदलता है - इन परिस्थितियों में, हवा की औसत गर्मी क्षमता 1010 जे / (किलो · डिग्री) है। तालिका के अनुसार, यह देखा जा सकता है कि तापमान का 130 डिग्री सेल्सियस से महत्वपूर्ण प्रभाव होना शुरू हो जाता है। हालांकि, हवा का तापमान चिपचिपाहट की तुलना में इसकी विशिष्ट गर्मी को बहुत कमजोर प्रभावित करता है। तो, 0 से 1200 डिग्री सेल्सियस तक गर्म होने पर, हवा की गर्मी क्षमता केवल 1.2 गुना बढ़ जाती है - 1005 से 1210 जे / (किलो · डिग्री)।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि आर्द्र हवा की गर्मी क्षमता शुष्क हवा की तुलना में अधिक होती है। यदि हम वायु की तुलना भी करें, तो स्पष्ट है कि जल का मान अधिक होता है और वायु में जल की मात्रा विशिष्ट ऊष्मा क्षमता में वृद्धि की ओर ले जाती है।

विभिन्न तापमानों पर हवा की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता - तालिका

टी, °	सी पी, जे / (किलो डिग्री)	टी, °	सी पी, जे / (किलो डिग्री)	टी, °	सी पी, जे / (किलो डिग्री)	टी, °	सी पी, जे / (किलो डिग्री)
-50	1013	20	1005	150	1015	600	1114
-45	1013	30	1005	160	1017	650	1125
-40	1013	40	1005	170	1020	700	1135
-35	1013	50	1005	180	1022	750	1146
-30	1013	60	1005	190	1024	800	1156
-25	1011	70	1009	200	1026	850	1164
-20	1009	80	1009	250	1037	900	1172
-15	1009	90	1009	300	1047	950	1179
-10	1009	100	1009	350	1058	1000	1185
-5	1007	110	1009	400	1068	1050	1191
0	1005	120	1009	450	1081	1100	1197
10	1005	130	1011	500	1093	1150	1204
15	1005	140	1013	550	1104	1200	1210

तापीय चालकता, तापीय प्रसार, हवा की प्रांटल संख्या

तालिका वायुमंडलीय वायु के ऐसे भौतिक गुणों को दिखाती है जैसे तापीय चालकता, तापीय विसरण और तापमान के आधार पर इसकी प्रांटल संख्या। शुष्क हवा के लिए हवा के थर्मोफिजिकल गुण -50 से 1200 ° की सीमा में दिए गए हैं। तालिका के आंकड़ों के अनुसार, यह देखा जा सकता है कि हवा के संकेतित गुण तापमान पर काफी निर्भर करते हैं और इस गैस के माने गए गुणों की तापमान निर्भरता अलग है।

जो काम कर रहे तरल पदार्थ के तापमान को बदलने के लिए आवश्यक है, इस मामले में, हवा, एक डिग्री से। हवा की गर्मी क्षमता सीधे तापमान और दबाव पर निर्भर करती है। इसी समय, विभिन्न प्रकार की ताप क्षमता का अध्ययन करने के लिए विभिन्न विधियों का उपयोग किया जा सकता है।

गणितीय रूप से, हवा की गर्मी क्षमता को उसके तापमान में वृद्धि के लिए गर्मी की मात्रा के अनुपात के रूप में व्यक्त किया जाता है। 1 किग्रा के द्रव्यमान वाले पिंड की ऊष्मा क्षमता को आमतौर पर विशिष्ट ऊष्मा कहा जाता है। वायु की मोलर ऊष्मा क्षमता किसी पदार्थ के एक मोल की ऊष्मा क्षमता होती है। निर्दिष्ट ताप क्षमता - जे / के। मोलर ताप क्षमता, क्रमशः, J / (mol * K)।

ताप क्षमता को किसी पदार्थ की भौतिक विशेषता माना जा सकता है, इस मामले में हवा, यदि माप निरंतर परिस्थितियों में किया जाता है। सबसे अधिक बार, ये माप निरंतर दबाव में किए जाते हैं। इस प्रकार हवा की समदाब रेखीय ताप क्षमता निर्धारित की जाती है। यह बढ़ते तापमान और दबाव के साथ बढ़ता है, और इन मूल्यों का एक रैखिक कार्य भी है। इस मामले में, तापमान परिवर्तन लगातार दबाव में होता है। समदाब रेखीय ताप क्षमता की गणना करने के लिए, स्यूडोक्रिटिकल तापमान और दबाव को निर्धारित करना आवश्यक है। यह संदर्भ डेटा का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है।

हवा की गर्मी क्षमता। peculiarities

वायु एक गैस मिश्रण है। ऊष्मप्रवैगिकी में उन पर विचार करते समय, निम्नलिखित धारणाएँ बनाई जाती हैं। मिश्रण में प्रत्येक गैस को पूरे आयतन में समान रूप से वितरित किया जाना चाहिए। इस प्रकार, गैस का आयतन पूरे मिश्रण के आयतन के बराबर होता है। मिश्रण में प्रत्येक गैस का अपना आंशिक दबाव होता है, जो वह बर्तन की दीवारों पर डालता है। गैस मिश्रण के प्रत्येक घटक का तापमान पूरे मिश्रण के तापमान के बराबर होना चाहिए। इस मामले में, सभी घटकों के आंशिक दबावों का योग मिश्रण दबाव के बराबर होता है। हवा की गर्मी क्षमता की गणना गैस मिश्रण की संरचना और व्यक्तिगत घटकों की गर्मी क्षमता के आंकड़ों के आधार पर की जाती है।

विशिष्ट ऊष्मा किसी पदार्थ को अस्पष्ट रूप से दर्शाती है। ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि शरीर की आंतरिक ऊर्जा न केवल प्राप्त गर्मी की मात्रा के आधार पर बदलती है, बल्कि शरीर द्वारा किए गए कार्य पर भी निर्भर करती है। गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया की विभिन्न स्थितियों में, शरीर का कार्य भिन्न हो सकता है। इस प्रकार, शरीर को प्रदान की जाने वाली गर्मी की मात्रा शरीर के तापमान और आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन का कारण बन सकती है जो मूल्य में भिन्न होती हैं। यह विशेषता केवल गैसीय पदार्थों के लिए विशिष्ट है। ठोस और तरल पदार्थों के विपरीत, गैसीय पदार्थ मात्रा को बहुत बदल सकते हैं और काम कर सकते हैं। यही कारण है कि हवा की गर्मी क्षमता थर्मोडायनामिक प्रक्रिया की प्रकृति को ही निर्धारित करती है।

हालांकि, स्थिर मात्रा में, हवा काम नहीं करती है। इसलिए, आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन इसके तापमान में परिवर्तन के समानुपाती होता है। एक स्थिर दबाव प्रक्रिया में ताप क्षमता का एक स्थिर आयतन प्रक्रिया में ताप क्षमता का अनुपात रुद्धोष्म प्रक्रिया सूत्र का हिस्सा है। इसे ग्रीक अक्षर गामा द्वारा निरूपित किया जाता है।

इतिहास से

"गर्मी क्षमता" और "गर्मी की मात्रा" शब्द उनके सार का बहुत अच्छी तरह से वर्णन नहीं करते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि वे कैलोरी के सिद्धांत से आधुनिक विज्ञान में आए, जो अठारहवीं शताब्दी में लोकप्रिय था। इस सिद्धांत के अनुयायी गर्मी को एक प्रकार का भारहीन पदार्थ मानते थे जो शरीर में निहित होता है। इस पदार्थ को न तो नष्ट किया जा सकता है और न ही बनाया जा सकता है। पिंडों के शीतलन और ताप को क्रमशः कैलोरी सामग्री में कमी या वृद्धि द्वारा समझाया गया था। समय के साथ, यह सिद्धांत अस्थिर पाया गया। वह यह नहीं बता सकी कि किसी पिंड की आंतरिक ऊर्जा में समान परिवर्तन क्यों प्राप्त होता है जब उसे अलग-अलग मात्रा में ऊष्मा स्थानांतरित की जाती है, और यह शरीर द्वारा किए गए कार्य पर भी निर्भर करता है।

अंतर्गत विशिष्ट ऊष्मापदार्थ गर्मी की मात्रा को समझते हैं जिसे पदार्थ की एक इकाई (1 किलो, 1 मीटर 3, 1 मोल) से रिपोर्ट या घटाया जाना चाहिए ताकि इसका तापमान एक डिग्री से बदल सके।

किसी दिए गए पदार्थ की इकाई के आधार पर, निम्नलिखित विशिष्ट ऊष्मा धारिताएँ प्रतिष्ठित की जाती हैं:

मास ताप क्षमता साथ, 1 किलो गैस, जे / (किलो के);

मोलर ताप क्षमता μСप्रति 1 kmol गैस, J / (kmol K);

वॉल्यूमेट्रिक ताप क्षमता साथ', गैस के 1 एम 3, जे / (एम 3 ∙ के) को संदर्भित किया जाता है।

विशिष्ट ऊष्मा धारिताएँ एक दूसरे से इस अनुपात से संबंधित हैं:

कहां नहीं- सामान्य परिस्थितियों में गैस की विशिष्ट मात्रा (एन.यू.), एम 3 / किग्रा; µ - गैस का दाढ़ द्रव्यमान, किग्रा / किमी।

एक आदर्श गैस की ऊष्मा क्षमता ऊष्मा की आपूर्ति (या हटाने) की प्रक्रिया की प्रकृति पर निर्भर करती है, गैस की परमाणुता और तापमान पर (वास्तविक गैसों की ऊष्मा क्षमता भी दबाव पर निर्भर करती है)।

द्रव्यमान समदाब रेखीय के बीच संबंध सी पीऔर समद्विबाहु सीवीगर्मी क्षमता मेयर समीकरण द्वारा निर्धारित की जाती है:

सी पी - सी वी = आर, (1.2)

कहां आर -गैस स्थिरांक, जे / (किलो के)।

जब एक आदर्श गैस को स्थिर आयतन के बंद बर्तन में गर्म किया जाता है, तो उसके अणुओं की गति की ऊर्जा को बदलने के लिए ही ऊष्मा की खपत होती है, और जब स्थिर दबाव पर गर्म किया जाता है, तो गैस के विस्तार के कारण बाहरी बलों के खिलाफ एक साथ काम किया जाता है। .

दाढ़ ताप क्षमता के लिए, मेयर समीकरण का रूप है:

μС р - μС वी = μR, (1.3)

कहां μR= 8314J / (kmol K) - सार्वभौमिक गैस स्थिरांक।

आदर्श गैस मात्रा वी नहींसामान्य परिस्थितियों में कमी निम्नलिखित संबंध से निर्धारित होती है:

(1.4)

कहां एन एस- सामान्य परिस्थितियों में दबाव, एन एस= 101325 पा = 760 मिमी एचजी; टी नहीं- सामान्य परिस्थितियों में तापमान, टी नहीं= 273.15 के; पी टु, वी टी, टी टू- काम का दबाव, आयतन और गैस का तापमान।

समदाब रेखीय ताप क्षमता और समद्विबाहु ऊष्मा का अनुपात निरूपित किया जाता है कऔर बुलाया रुद्धोष्म प्रतिपादक:

(1.5)

(1.2) से और खाते में (1.5) लेते हुए, हम प्राप्त करते हैं:

सटीक गणना के लिए, औसत ताप क्षमता सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

(1.7)

विभिन्न उपकरणों की तापीय गणना में, गर्मी या ठंडी गैसों के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा अक्सर निर्धारित की जाती है:

क्यू = सी एम∙(टी 2 - टी 1), (1.8)

क्यू = सी ∙ वी एन∙(टी 2 - टी 1), (1.9)

कहां वी नहीं- सामान्य स्तर पर गैस की मात्रा, मी 3।

क्यू = μC ∙∙(टी 2 - टी 1), (1.10)

कहां ν - गैस की मात्रा, kmol।

ताप की गुंजाइश। बंद प्रणालियों में प्रक्रियाओं का वर्णन करने के लिए गर्मी क्षमता का उपयोग करना

समीकरण (4.56) के अनुसार, यदि निकाय की एन्ट्रापी S में परिवर्तन ज्ञात हो, तो ऊष्मा का निर्धारण किया जा सकता है। हालांकि, तथ्य यह है कि एन्ट्रापी को सीधे मापा नहीं जा सकता है, कुछ जटिलताएं पैदा करता है, खासकर जब आइसोकोरिक और आइसोबैरिक प्रक्रियाओं का वर्णन करते हैं। प्रयोगात्मक रूप से मापी गई मात्रा का उपयोग करके गर्मी की मात्रा निर्धारित करने की आवश्यकता है।

सिस्टम की गर्मी क्षमता इतनी मात्रा में काम कर सकती है। ऊष्मा क्षमता की सबसे सामान्य परिभाषा ऊष्मागतिकी (5.2), (5.3) के पहले नियम की अभिव्यक्ति से होती है। इसके आधार पर, सिस्टम सी की किसी भी क्षमता के रूप में एम के काम के संबंध में समीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है

सी एम = डीए एम / डीपी एम = पी एम डी ई जी एम / डीपी एम, (5.42)

जहाँ C m प्रणाली की क्षमता है;

पी एम और जी एम क्रमशः फॉर्म एम के सामान्यीकृत क्षमता और राज्य समन्वय हैं।

मान C m दर्शाता है कि माप की प्रति इकाई प्रणाली की m-th सामान्यीकृत क्षमता को बदलने के लिए दी गई शर्तों के तहत m प्रकार का कितना काम किया जाना चाहिए।

ऊष्मप्रवैगिकी में किसी विशेष कार्य के संबंध में एक प्रणाली की क्षमता की अवधारणा का व्यापक रूप से केवल तभी उपयोग किया जाता है जब सिस्टम और पर्यावरण के बीच थर्मल संपर्क का वर्णन किया जाता है।

ऊष्मा के संबंध में निकाय की क्षमता को ऊष्मा धारिता कहा जाता है और यह समानता द्वारा दी जाती है

С = डी ई क्यू / डीटी = टीडी ई एस गर्मी / डीटी। (5.43)

इस प्रकार, विशिष्ट ऊष्मा को उस ऊष्मा की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिसे एक केल्विन द्वारा अपना तापमान बदलने के लिए सिस्टम को आपूर्ति की जानी चाहिए।

आंतरिक ऊर्जा और थैलेपी की तरह ऊष्मा क्षमता, पदार्थ की मात्रा के समानुपाती एक व्यापक मात्रा है।व्यवहार में, पदार्थ के प्रति इकाई द्रव्यमान की ऊष्मा क्षमता का उपयोग किया जाता है, - विशिष्ट ऊष्मा, और किसी पदार्थ के एक मोल को संदर्भित ऊष्मा क्षमता है दाढ़ ताप क्षमता... SI में विशिष्ट ऊष्मा J / (kg K), और दाढ़ J / (mol K) में व्यक्त की जाती है।

विशिष्ट और दाढ़ ताप क्षमता अनुपात से संबंधित हैं:

mol = धड़कता है, (5.44)

जहाँ M पदार्थ का आणविक भार है।

अंतर करना सच (अंतर) गर्मी क्षमता, समीकरण (5.43) से निर्धारित होता है और तापमान में एक असीम परिवर्तन के साथ गर्मी में प्राथमिक वृद्धि का प्रतिनिधित्व करता है, और औसत ताप क्षमता,जो इस प्रक्रिया में कुल तापमान परिवर्तन के लिए गर्मी की कुल मात्रा का अनुपात है:

क्यू / डीटी। (5.45)

वास्तविक और औसत विशिष्ट ऊष्मा के बीच संबंध अनुपात द्वारा स्थापित किया जाता है

निरंतर दबाव या आयतन पर, ऊष्मा और, तदनुसार, ऊष्मा क्षमता राज्य के एक फलन के गुण प्राप्त कर लेती है, अर्थात। व्यवस्था के लक्षण बन जाते हैं। यह ऊष्मा क्षमताएँ हैं - समदाब रेखीय (स्थिर दबाव पर) और समद्विबाहु V (स्थिर आयतन पर) जो उष्मागतिकी में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

यदि सिस्टम को एक स्थिर आयतन पर गर्म किया जाता है, तो, अभिव्यक्ति (5.27) के अनुसार, आइसोकोरिक ताप क्षमता C V को रूप में लिखा जाता है

सी वी = . (5.48)

यदि सिस्टम को निरंतर दबाव में गर्म किया जाता है, तो समीकरण (5.32) के अनुसार, आइसोबैरिक ताप क्षमता रूप में प्रकट होती है

सी पी = . (5.49)

और V के बीच संबंध ज्ञात करने के लिए, व्यंजक (5.31) में तापमान के आधार पर अंतर करना आवश्यक है। एक आदर्श गैस के एक मोल के लिए, समीकरण (5.18) को ध्यान में रखते हुए इस व्यंजक को इस रूप में दर्शाया जा सकता है

एच = यू + पीवी = यू + आरटी। (5.50)

डीएच / डीटी = डीयू / डीटी + आर, (5.51)

और एक आदर्श गैस के एक मोल के लिए समदाब रेखीय और समद्विबाहु ऊष्मा धारिता के बीच का अंतर संख्यात्मक रूप से सार्वभौमिक गैस स्थिरांक R के बराबर है:

सी पी - सी वी = आर। (5.52)

स्थिर दबाव पर गर्मी क्षमता हमेशा स्थिर मात्रा में गर्मी क्षमता से अधिक होती है, क्योंकि स्थिर दबाव पर किसी पदार्थ का ताप गैस विस्तार के कार्य के साथ होता है।

एक आदर्श एकपरमाणुक गैस (5.21) की आंतरिक ऊर्जा के व्यंजक का उपयोग करते हुए, हम एक आदर्श एकपरमाणुक गैस के एक मोल के लिए इसकी ऊष्मा क्षमता का मान प्राप्त करते हैं:

सी वी = डीयू / डीटी = डी (3/2 आरटी) डीटी = 3/2 आर "12.5 जे / (मोल · के); (5.53)

सी पी = 3/2 आर + आर = 5/2 आर "20.8 जे / (मोल · के)। (5.54)

इस प्रकार, मोनोआटोमिक आदर्श गैसों के लिए सी वी और सी पी तापमान पर निर्भर नहीं करता है, क्योंकि सभी आपूर्ति की गई तापीय ऊर्जा केवल अनुवाद गति के त्वरण पर खर्च की जाती है। बहुपरमाणुक अणुओं के लिए, अनुवादकीय गति में परिवर्तन के साथ-साथ घूर्णी और कंपन अंतरा-आणविक गति में भी परिवर्तन हो सकता है। द्विपरमाणुक अणुओं के लिए, अतिरिक्त घूर्णी गति को आमतौर पर ध्यान में रखा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उनकी ऊष्मा क्षमता के संख्यात्मक मान होते हैं:

सी वी = 5/2 आर "20.8 जे / (मोल · के); (5.55)

सी पी = 5/2 आर + आर = 7/2 आर "29.1 जे / (मोल · के)। (5.56)

रास्ते में, आइए हम अन्य (गैसीय को छोड़कर) एकत्रीकरण की अवस्थाओं में पदार्थों की ऊष्मा क्षमताओं को स्पर्श करें। ठोस रासायनिक यौगिकों की ऊष्मा क्षमता का अनुमान लगाने के लिए, न्यूमैन और कोप के अनुमानित योगात्मकता नियम का अक्सर उपयोग किया जाता है, जिसके अनुसार ठोस अवस्था में रासायनिक यौगिकों की दाढ़ ताप क्षमता शामिल तत्वों की परमाणु ताप क्षमता के योग के बराबर होती है। इस परिसर में। तो, डुलोंग और पेटिट नियम को ध्यान में रखते हुए एक जटिल रासायनिक यौगिक की गर्मी क्षमता का अनुमान इस प्रकार लगाया जा सकता है:

सी वी = 25एन जे / (मोल के), (5.57)

जहाँ n यौगिकों के अणुओं में परमाणुओं की संख्या है।

पिघलने (क्रिस्टलीकरण) तापमान के पास तरल पदार्थ और ठोस की गर्मी क्षमता लगभग बराबर होती है। सामान्य क्वथनांक के पास, अधिकांश कार्बनिक तरल पदार्थों की विशिष्ट ऊष्मा 1700 - 2100 J/kg · K होती है। चरण संक्रमण के इन तापमानों के बीच के अंतराल में, एक तरल की गर्मी क्षमता काफी भिन्न हो सकती है (तापमान पर निर्भर करती है)। सामान्य तौर पर, अधिकांश मामलों में 0 - 290K की सीमा में तापमान पर ठोस पदार्थों की ताप क्षमता की निर्भरता निम्न-तापमान क्षेत्र में अर्ध-अनुभवजन्य डेबी समीकरण (एक क्रिस्टल जाली के लिए) द्वारा अच्छी तरह से पुन: उत्पन्न होती है।

सी पी "सी वी = ईटी 3, (5.58)

जिसमें आनुपातिकता गुणांक (ई) पदार्थ की प्रकृति (अनुभवजन्य स्थिरांक) पर निर्भर करता है।

सामान्य और उच्च तापमान पर गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों की ताप क्षमता की तापमान निर्भरता आमतौर पर शक्ति श्रृंखला के रूप में अनुभवजन्य समीकरणों का उपयोग करके व्यक्त की जाती है:

सी पी = ए + बीटी + सीटी 2 (5.59)

सी पी = ए + बीटी + सी "टी -2, (5.60)

जहां ए, बी, सी और सी "अनुभवजन्य तापमान गुणांक हैं।

ऊष्मा धारिता की विधि का उपयोग करते हुए बंद प्रणालियों में प्रक्रियाओं के विवरण पर लौटते हुए, हम खंड 5.1 में दिए गए कुछ समीकरणों को थोड़े अलग रूप में लिखते हैं।

आइसोकोरिक प्रक्रिया. आंतरिक ऊर्जा (5.27) को ऊष्मा क्षमता के रूप में व्यक्त करने पर, हम प्राप्त करते हैं

डीयू वी = डीक्यू वी = यू 2 - यू 1 = सी वी डीटी = सी वी डीटी। (5.61)

यह ध्यान में रखते हुए कि एक आदर्श गैस की ऊष्मा क्षमता तापमान पर निर्भर नहीं करती है, समीकरण (5.61) को निम्नानुसार लिखा जा सकता है:

डीयू वी = क्यू वी = यू 2 - यू 1 = सी वी डीटी। (5.62)

वास्तविक मोनो- और पॉलीएटोमिक गैसों के लिए इंटीग्रल (5.61) के मूल्य की गणना करने के लिए, प्रकार (5.59) या (5.60) के कार्यात्मक निर्भरता सी वी = एफ (टी) के विशिष्ट रूप को जानना आवश्यक है।

आइसोबैरिक प्रक्रिया।पदार्थ की गैसीय अवस्था के लिए, इस प्रक्रिया के लिए ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम (5.29), विस्तार के कार्य (5.35) की रिकॉर्डिंग को ध्यान में रखते हुए और गर्मी क्षमता की विधि का उपयोग करके निम्नानुसार लिखा गया है:

क्यू पी = सी वी डीटी + आरडीटी = सी पी डीटी = डीएच (5.63)

क्यू पी = डीएच पी = एच 2 - एच 1 = सी पी डीटी। (5.64)

यदि निकाय एक आदर्श गैस है और ताप क्षमता तापमान पर निर्भर नहीं करती है, तो संबंध (5.64) (5.63) में बदल जाता है। समीकरण (5.64) को हल करने के लिए, जो एक वास्तविक गैस का वर्णन करता है, निर्भरता सी पी = एफ (टी) के विशिष्ट रूप को जानना आवश्यक है।

इज़ोटेर्मल प्रक्रिया।एक स्थिर तापमान पर चलने वाली प्रक्रिया में एक आदर्श गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन

डीयू टी = सी वी डीटी = 0. (5.65)

एडियाबेटिक प्रक्रिया।चूँकि dU = C V dT, तो एक आदर्श गैस के एक मोल के लिए, आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन और किए गए कार्य क्रमशः बराबर होते हैं:

डीयू = सी वी डीटी = सी वी (टी 2 - टी 1); (5.66)

और फर = -DU = सी वी (टी 1 - टी 2)। (5.67)

निम्नलिखित शर्तों के तहत विभिन्न थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं को दर्शाने वाले समीकरणों का विश्लेषण: 1) पी = कॉन्स्ट; 2) वी = स्थिरांक; 3) टी = कॉन्स्ट और 4) डीक्यू = 0 दर्शाता है कि इन सभी को सामान्य समीकरण द्वारा दर्शाया जा सकता है:

पीवी एन = स्थिरांक। (5.68)

इस समीकरण में, घातांक "n" विभिन्न प्रक्रियाओं के लिए 0 से तक मान ले सकता है:

1.आइसोबैरिक (एन = 0);

2.आइसोथर्मल (एन = 1);

3.आइसोकोरिक (एन = );

4. एडियाबेटिक (एन = जी; जहां जी = सी पी / सी वी - एडियाबेटिक गुणांक)।

प्राप्त संबंध एक आदर्श गैस के लिए मान्य हैं और इसके राज्य के समीकरण का परिणाम हैं, और माना जाता है कि प्रक्रियाएं वास्तविक प्रक्रियाओं की विशेष और सीमित अभिव्यक्तियां हैं। वास्तविक प्रक्रियाएं, एक नियम के रूप में, मध्यवर्ती हैं, "एन" के मनमाने मूल्यों पर आगे बढ़ती हैं और उन्हें पॉलीट्रोपिक प्रक्रियाएं कहा जाता है।

यदि हम एक आदर्श गैस के विस्तार के कार्य की तुलना थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं में उत्पादित, V 1 से V 2 के आयतन में परिवर्तन के साथ करते हैं, तो, जैसा कि अंजीर से देखा जा सकता है। 5.2, विस्तार का सबसे बड़ा कार्य आइसोबैरिक प्रक्रिया में किया जाता है, इज़ोटेर्मल प्रक्रिया में कम और एडियाबेटिक प्रक्रिया में भी कम। समद्विबाहु प्रक्रम के लिए कार्य शून्य होता है।

चावल। 5.2. पी = एफ (वी) - विभिन्न थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं के लिए निर्भरता (छायांकित क्षेत्र इसी प्रक्रिया में विस्तार के काम की विशेषता है)

तापमान... इसे केल्विन (K) और डिग्री सेल्सियस (° C) दोनों में मापा जाता है। तापमान अंतर के लिए सेल्सियस डिग्री का आकार और केल्विन का आकार समान है। तापमान के बीच संबंध:

टी = टी - 273.15 के,

कहां टी- तापमान, ° , टी- तापमान, के।

दबाव... गीला हवा का दबाव पीऔर इसके घटकों को पा (पास्कल) और कई इकाइयों (केपीए, जीपीए, एमपीए) में मापा जाता है।
नम हवा का बैरोमीटर का दबाव पी बीशुष्क हवा के आंशिक दबावों के योग के बराबर पी इनऔर जलवाष्प पी पी :

पी बी = पी बी + पी पी

घनत्व... नम हवा का घनत्व ρ , किग्रा / एम 3, इस मिश्रण के आयतन के लिए वायु-भाप मिश्रण के द्रव्यमान का अनुपात है:

= एम / वी = एम इन / वी + एम पी / वी

आर्द्र हवा का घनत्व सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है

= 3.488 पी बी / टी - 1.32 पी पी / टी

विशिष्ट गुरुत्व... नम हवा का विशिष्ट गुरुत्व γ नम हवा के भार का उसके आयतन, N / m 3 से अनुपात है। घनत्व और विशिष्ट गुरुत्व निर्भरता से संबंधित हैं

= / जी,

कहां जी- गुरुत्वाकर्षण का त्वरण, 9.81 m/s 2 के बराबर।

हवा मैं नमी... हवा में जल वाष्प की सामग्री। दो मूल्यों द्वारा विशेषता: पूर्ण और सापेक्ष आर्द्रता।
शुद्धहवा मैं नमी। वायु के 1 मीटर 3 में निहित जल वाष्प, किग्रा या जी की मात्रा।
रिश्तेदारहवा मैं नमी φ में व्यक्त किया%। हवा में निहित जल वाष्प पीपी के आंशिक दबाव का अनुपात हवा में जल वाष्प के आंशिक दबाव से होता है जब यह पूरी तरह से जल वाष्प पी.एन. से संतृप्त होता है। :

= (पी पी / पी पी.एन.) 100%

संतृप्त आर्द्र वायु में जलवाष्प का आंशिक दाब व्यंजक से ज्ञात किया जा सकता है

एलजी पी बीपी = 2.125 + (156 + 8.12t c.n.) / (236 + t c.n.),

कहां टी सी एन- संतृप्त आर्द्र हवा का तापमान, ° С।

ओसांक... तापमान जिस पर जल वाष्प का आंशिक दबाव पी पीनम हवा में निहित संतृप्त जल वाष्प के आंशिक दबाव के बराबर है पी बीपीएक ही तापमान पर। ओस के तापमान पर, हवा से नमी का संघनन शुरू हो जाता है।

डी = एम पी / एम इन

डी = 622पी पी / (पी बी - पी पी) = 6.22φपी बीपी (पी बी - φपी बीपी / 100)

विशिष्ट ऊष्मा... नम हवा की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता c, kJ / (kg * ° C) शुष्क हवा और जल वाष्प के मिश्रण के 1 किलो को 10 से गर्म करने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा है और 1 किलो शुष्क हवा को संदर्भित करती है:

सी = सी बी + सी एन डी / 1000,

कहां सी इन- शुष्क हवा की औसत विशिष्ट ऊष्मा, 0-1000C के तापमान रेंज में 1.005 kJ / (kg * ° C) के बराबर ली जाती है; n के साथ - जल वाष्प की औसत विशिष्ट ऊष्मा, 1.8 kJ / (kg * ° C) के बराबर। हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम के डिजाइन में व्यावहारिक गणना के लिए, नम हवा की विशिष्ट गर्मी क्षमता c = 1.0056 kJ / (kg * ° C) (0 ° C के तापमान और बैरोमीटर के दबाव पर) का उपयोग करने की अनुमति है। 1013.3 जीपीए का)

विशिष्ट एन्थैल्पी... आर्द्र वायु की विशिष्ट एन्थैल्पी एन्थैल्पी होती है मैं, kJ, 1 किलो शुष्क वायु द्रव्यमान को संदर्भित करता है:

मैं = 1.005t + (2500 + 1.8068t) d / 1000,
या मैं = सीटी + 2.5d

मात्रा विस्तार अनुपात... बड़ा विस्तार का तापमान गुणांक

α = 0.00367 डिग्री सेल्सियस -1
या α = 1/273 डिग्री सेल्सियस -1।

मिश्रण पैरामीटर्स .
वायु मिश्रण तापमान

टी सेमी = (एम 1 टी 1 + एम 2 टी 2) / (एम 1 + एम 2)

डी सेमी = (एम 1 डी 1 + एम 2 डी 2) / (एम 1 + एम 2)

वायु मिश्रण की विशिष्ट एन्थैल्पी

मैं सेमी = (एम 1 आई 1 + एम 2 आई 2) / (एम 1 + एम 2)

कहां एम 1, एम 2- मिश्रित वायु द्रव्यमान

फ़िल्टर कक्षाएं

आवेदन	सफाई वर्ग					शुद्धिकरण डिग्री
	मानकों	दीन 24185 दीन 24184	एन 779	यूरोवेंट 4/5	एन 1882
कम वायु शुद्धता आवश्यकताओं के साथ मोटे फिल्टर	रफ सफाई	EU1	G1	EU1	—	ए%
इनडोर वायु शुद्धता के लिए कम आवश्यकताओं के साथ मोटे सफाई, एयर कंडीशनिंग और निकास वेंटिलेशन के साथ उच्च धूल एकाग्रता के लिए उपयोग किया जाने वाला फ़िल्टर।						65
		EU2	G2	EU2	—	80
		EU3	जी3	EU3	—	90
		EU4	जी -4	EU4	—
वायु प्रवाह के लिए उच्च आवश्यकताओं वाले कमरों में उपयोग किए जाने वाले वेंटिलेशन उपकरण में महीन धूल को अलग करना। बहुत महीन छानने के लिए फ़िल्टर करें। वायु शुद्धता के लिए औसत आवश्यकताओं वाले कमरों में सफाई (उपचार के बाद) का दूसरा चरण।	अच्छी सफाई	EU5	EU5	EU5	—	इ%
						60
		EU6	EU6	EU6	—	80
		EU7	EU7	EU7	—	90
		EU8	EU8	EU8	—	95
		EU9	EU9	EU9	—
अति सूक्ष्म धूल सफाई। इसका उपयोग वायु शुद्धता ("साफ कमरे") के लिए बढ़ी हुई आवश्यकताओं वाले कमरों में किया जाता है। फार्मास्युटिकल उद्योग में सटीक तकनीक, सर्जिकल इकाइयों, पुनर्जीवन वार्डों वाले कमरों में हवा का अंतिम शुद्धिकरण।	अतिरिक्त बढ़िया सफाई	—	—	—	EU5	साथ%
						97
		—	—	—	EU6	99
		—	—	—	EU7	99,99
		—	—	—	EU8	99,999

कैलोरी पावर की गणना

ताप, °
एम 3 / एच	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50
100	0.2	0.3	0.5	0.7	0.8	1.0	1.2	1.4	1.5	1.7
200	0.3	0.7	1.0	1.4	1.7	2.0	2.4	2.7	3.0	3.4
300	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.6	4.1	4.6	5.1
400	0.7	1.4	2.0	2.7	3.4	4.1	4.7	5.4	6.1	6.8
500	0.8	1.7	2.5	3.4	4.2	5.1	5.9	6.8	7.6	8.5
600	1.0	2.0	3.0	4.1	5.1	6.1	7.1	8.1	9.1	10.1
700	1.2	2.4	3.6	4.7	5.9	7.1	8.3	9.5	10.7	11.8
800	1.4	2.7	4.1	5.4	6.8	8.1	9.5	10.8	12.2	13.5
900	1.5	3.0	4.6	6.1	7.6	9.1	10.7	12.2	13.7	15.2
1000	1.7	3.4	5.1	6.8	8.5	10.1	11.8	13.5	15.2	16.9
1100	1.9	3.7	5.6	7.4	9.3	11.2	13.0	14.9	16.7	18.6
1200	2.0	4.1	6.1	8.1	10.1	12.2	14.2	16.2	18.3	20.3
1300	2.2	4.4	6.6	8.8	11.0	13.2	15.4	17.6	19.8	22.0
1400	2.4	4.7	7.1	9.5	11.8	14.2	16.6	18.9	21.3	23.7
1500	2.5	5.1	7.6	10.1	12.7	15.2	17.8	20.3	22.8	25.4
1600	2.7	5.4	8.1	10.8	13.5	16.2	18.9	21.6	24.3	27.1
1700	2.9	5.7	8.6	11.5	14.4	17.2	20.1	23.0	25.9	28.7
1800	3.0	6.1	9.1	12.2	15.2	18.3	21.3	24.3	27.4	30.4
1900	3.2	6.4	9.6	12.8	16.1	19.3	22.5	25.7	28.9	32.1
2000	3.4	6.8	10.1	13.5	16.9	20.3	23.7	27.1	30.4	33.8

मानक और विनियम

एसएनआईपी 2.01.01-82 - निर्माण जलवायु विज्ञान और भूभौतिकी

विशिष्ट प्रदेशों की जलवायु परिस्थितियों के बारे में जानकारी।

एसएनआईपी 2.04.05-91 * - हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग

इमारतों और संरचनाओं (बाद में इमारतों के रूप में संदर्भित) में हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग को डिजाइन करते समय इन बिल्डिंग कोड का पालन किया जाना चाहिए। डिजाइन करते समय, आपको संबंधित इमारतों और परिसरों के एसएनआईपी की हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग आवश्यकताओं के साथ-साथ विभागीय मानकों और रूस के गोस्ट्रोय के साथ स्वीकृत और सहमत अन्य नियामक दस्तावेजों का भी पालन करना चाहिए।

एसएनआईपी 2.01.02-85 * - अग्नि सुरक्षा मानक

इमारतों और संरचनाओं के लिए परियोजनाओं को विकसित करते समय इन मानकों का पालन किया जाना चाहिए।

ये मानक भवनों और संरचनाओं के अग्नि-तकनीकी वर्गीकरण, उनके तत्वों, भवन संरचनाओं, सामग्रियों के साथ-साथ विभिन्न उद्देश्यों के लिए परिसर, भवनों और संरचनाओं के संरचनात्मक और नियोजन समाधानों के लिए सामान्य अग्नि-निवारण आवश्यकताओं को स्थापित करते हैं।

इन मानकों को एसएनआईपी भाग 2 में निर्धारित अग्नि आवश्यकताओं और गोस्ट्रोय द्वारा अनुमोदित या सहमत अन्य नियामक दस्तावेजों द्वारा पूरक और स्पष्ट किया गया है।

एसएनआईपी II-3-79 * - निर्माण गर्मी इंजीनियरिंग

गर्मी इंजीनियरिंग के निर्माण के इन मानदंडों को नए और पुनर्निर्मित भवनों और संरचनाओं के लिए संलग्न संरचनाओं (बाहरी और आंतरिक दीवारों, विभाजन, कोटिंग्स, अटारी और इंटरफ्लोर फर्श, फर्श, उद्घाटन के भरने: खिड़कियां, दीपक, दरवाजे, द्वार) को डिजाइन करते समय देखा जाना चाहिए। विभिन्न उद्देश्यों (आवासीय, सार्वजनिक, औद्योगिक और सहायक औद्योगिक उद्यम, कृषि और गोदाम, सामान्यीकृत तापमान या तापमान और इनडोर हवा की सापेक्ष आर्द्रता के साथ)।

एसएनआईपी II-12-77 - शोर संरक्षण

औद्योगिक और सहायक भवनों और औद्योगिक स्थलों पर, आवासीय और सार्वजनिक भवनों के साथ-साथ शहरों और अन्य आवासीय क्षेत्रों में कार्यस्थलों पर कमरों में अनुमेय ध्वनि दबाव स्तर और ध्वनि स्तर सुनिश्चित करने के लिए शोर संरक्षण को डिजाइन करते समय इन मानदंडों और नियमों का पालन किया जाना चाहिए। बस्तियां।

एसएनआईपी 2.08.01-89 * - आवासीय भवन

ये नियम और विनियम आवासीय भवनों के डिजाइन पर लागू होते हैं (अपार्टमेंट भवन, बुजुर्गों के लिए अपार्टमेंट इमारतों सहित और विकलांग लोगों के साथ परिवार जो व्हीलचेयर में चलते हैं, इसके बाद विकलांग लोगों के साथ परिवारों के रूप में जाना जाता है, साथ ही छात्रावास) 25 तक और इसमें शामिल हैं मंजिलों।

ये नियम और विनियम इन्वेंट्री और मोबाइल भवनों के डिजाइन पर लागू नहीं होते हैं।

एसएनआईपी 2.08.02-89 * - सार्वजनिक भवन और संरचनाएं

ये नियम और विनियम सार्वजनिक भवनों (16 मंजिलों तक सहित) और संरचनाओं के साथ-साथ आवासीय भवनों में निर्मित सार्वजनिक परिसरों के डिजाइन पर लागू होते हैं। आवासीय भवनों में निर्मित सार्वजनिक परिसर को डिजाइन करते समय, एसएनआईपी 2.08.01-89 * (आवासीय भवनों) को अतिरिक्त रूप से निर्देशित किया जाना चाहिए।

एसएनआईपी 2.09.04-87 * - प्रशासनिक और घरेलू भवन

ये मानक 16 मंजिलों तक के प्रशासनिक और आवासीय भवनों के डिजाइन और उद्यमों के परिसरों पर लागू होते हैं। ये मानक प्रशासनिक भवनों और सार्वजनिक परिसर के डिजाइन पर लागू नहीं होते हैं।

उद्यमों के विस्तार, पुनर्निर्माण या तकनीकी पुन: उपकरण के संबंध में पुनर्निर्माण की गई इमारतों को डिजाइन करते समय, ज्यामितीय मापदंडों के संदर्भ में इन मानकों से विचलन की अनुमति है।

एसएनआईपी 2.09.02-85 * - औद्योगिक भवन

ये मानक औद्योगिक भवनों और परिसर के डिजाइन पर लागू होते हैं। ये मानक विस्फोटक और विस्फोटक, भूमिगत और मोबाइल (इन्वेंट्री) भवनों के उत्पादन और भंडारण के लिए भवनों और परिसरों के डिजाइन पर लागू नहीं होते हैं।

एसएनआईपी 111-28-75 - कार्यों के उत्पादन और स्वीकृति के नियम

वेंटिलेशन और संबंधित बिजली उपकरणों के यांत्रिक परीक्षण के बाद एसएनआईपी 111-28-75 "कार्यों के उत्पादन और स्वीकृति के लिए नियम" की आवश्यकताओं के अनुसार स्थापित वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम के स्टार्ट-अप परीक्षण किए जाते हैं। परीक्षण और वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम के समायोजन का उद्देश्य डिजाइन और नियामक संकेतकों के साथ उनके ऑपरेटिंग मापदंडों के अनुपालन को स्थापित करना है।

परीक्षण से पहले, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग इकाइयों को 7 घंटे तक लगातार और ठीक से काम करना चाहिए।

स्टार्ट-अप परीक्षणों के दौरान, निम्नलिखित कार्य किए जाने चाहिए:

• परियोजना में अपनाए गए वेंटिलेशन उपकरणों के स्थापित उपकरणों और तत्वों के मापदंडों के अनुपालन की जाँच करना, साथ ही टीयू और एसएनआईपी की आवश्यकताओं के साथ उनके निर्माण और स्थापना की गुणवत्ता का अनुपालन।
• वायु नलिकाओं और प्रणालियों के अन्य तत्वों में रिसाव की पहचान
• सामान्य वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम के वायु सेवन और वायु वितरण उपकरणों से गुजरने वाली हवा के वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दरों के डिजाइन डेटा के अनुपालन का सत्यापन
• प्रदर्शन और दबाव के संदर्भ में वेंटिलेशन उपकरण के पासपोर्ट डेटा के अनुपालन का सत्यापन
• हीटर को गर्म करने की एकरूपता की जाँच करना। (यदि गर्म मौसम में कोई ऊष्मा वाहक नहीं है, तो हीटरों को गर्म करने की एकरूपता की जाँच नहीं की जाती है)

भौतिक मूल्यों की तालिका

मौलिक स्थिरांक
लगातार (संख्या) अवोगाद्रो	एन ए	6.0221367 (36) * 10 23 मोल -1
यूनिवर्सल गैस स्थिरांक	आर	8.314510 (70) जे / (मोल * के)
बोल्ट्जमान स्थिरांक	के = आर / एनए	1.380658 (12) * 10-23 जे / के
निरपेक्ष शून्य तापमान	0 हजार	-273.150C
सामान्य परिस्थितियों में हवा में ध्वनि की गति		331.4 एम / एस
गुरुत्वाकर्षण का त्वरण	जी	9.80665 मीटर / सेक 2
लंबाई (एम)
माइक्रोन	μ (माइक्रोन)	1 माइक्रोन = 10 -6 मीटर = 10 -3 सेमी
एंगस्ट्रॉम	-	1 - = 0.1 एनएम = 10 -10 वर्ग मीटर
यार्ड	यार्ड	0.9144 मीटर = 91.44 सेमी
पैर	फुट	0.3048 मीटर = 30.48 सेमी
इंच	में	0.0254 मीटर = 2.54 सेमी
क्षेत्र, एम 2)
वर्गाकार अहाता	वाईडी 2	0.8361 मीटर 2
वर्ग फुट	फीट 2	0.0929 मीटर 2
वर्ग इंच	मे 2	6.4516 सेमी 2
वॉल्यूम, एम 3)
घन यार्ड	वाईडी 3	0.7645 मीटर 3
घन फुट	फीट 3	28.3168 डीएम 3
घन इंच	3 . में	16.3871 सेमी 3
गैलन (अंग्रेजी)	लड़की (यूके)	4.5461 डीएम 3
गैलन (अमेरिका)	लड़की (अमेरिका)	3.7854 डीएम 3
पिंट (अंग्रेज़ी)	पीटी (यूके)	0.5683 डीएम 3
सूखी पिंट (अमेरिका)	शुष्क पीटी (अमेरिका)	0.5506 डीएम 3
तरल पिंट (अमेरिका)	तरल पीटी (अमेरिका)	0.4732 डीएम 3
द्रव औंस (अंग्रेज़ी)	fl.oz (यूके)	29.5737 सेमी 3
द्रव औंस (अमेरिका)	fl.oz (अमेरिका)	29.5737 सेमी 3
बुशल (अमेरिका)	बू (अमेरिका)	35.2393 डीएम 3
शुष्क बैरल (अमेरिका)	बीबीएल (अमेरिका)	115.628 डीएम 3
वजन (किग्रा)
LB।	LB	0.4536 किग्रा
काउंटर	काउंटर	14.5939 किग्रा
ग्रैन	जीआर	64.7989 मिलीग्राम
व्यापार औंस	आउंस	28.3495 ग्राम
घनत्व (किलो / एम 3)
पाउंड प्रति घन फुट	पौंड / फीट 3	16.0185 किग्रा / मी 3
पाउंड प्रति घन इंच	पौंड / 3 . में	27680 किग्रा / मी 3
स्लग प्रति घन फुट	स्लग / फीट 3	515.4 किग्रा / मी 3
थर्मोडायनामिक तापमान (के)
रैंकिन डिग्री	डिग्री आर	5/9 के
तापमान (के)
डिग्री फारेनहाइट	डिग्री फा	5/9 के; टी डिग्री सेल्सियस = 5/9 * (टी डिग्री फ़ारेनहाइट - 32)
बल, वजन (एन या किग्रा * मी / एस 2)
न्यूटन	एन	1 किलो * मी / से 2
पाउंडल	पीडीएल	0.1383 एच
फ़ोर्स	फ़ोर्स	4.4482 एच
किलोग्राम बल	केजीएफ	9.807 एच
विशिष्ट गुरुत्व (एन / एम 3)
एलबीएफ प्रति घन इंच	एलबीएफ / फीट 3	157.087 एन / एम 3
दबाव (पा या किग्रा / (एम * एस 2) या एन / एम 2)
पास्कल	देहात	1 एन / एम 2
हेक्टोपास्कल	जीपीए	10 2 पा
किलोपास्कल	किलो पास्कल	10 3 पा
छड़	छड़	10 5 एन / एम 2
भौतिक वातावरण	एटीएम	1.013 * 10 5 एन / एम 2
पारा का मिलीमीटर	मिमी एचजी	1.333 * 10 2 एन / एम 2
किलोग्राम-बल प्रति घन सेंटीमीटर	किग्रा / सेमी 3	9.807 * 10 4 एन / एम 2
पाउंडल प्रति वर्ग फुट	पीडीएल / फीट 2	1.4882 एन / एम 2
पाउंड-बल प्रति वर्ग फुट	एलबीएफ / फीट 2	47.8803 एन / एम 2
पाउंड-बल प्रति वर्ग इंच	एलबीएफ / 2 . में	6894.76 एन / एम 2
पानी का पैर	फीट एच 2 ओ	2989.07 एन / एम 2
पानी का इंच	एच 2 ओ . में	249.089 एन / एम 2
पारा का इंच	Hg . में	3386.39 एन / एम 2
कार्य, ऊर्जा, ऊष्मा (J या kg * m 2 / s 2 या N * m)
जौल	जे	1 किग्रा * मी 2 / एस 2 = 1 एन * मी
कैलोरी	कैलोरी	4.187 जे
किलोकैलोरी	किलो कैलोरी	4187 जू
किलोवाट घंटा	किलोवाट	3.6 * 10 6 जे
ब्रिटिश थर्मल यूनिट	बीटू	1055.06 जू
फुट पाउंडल	फुट * पीडीएल	0.0421 जे
फुट एलबीएफ	फीट * एलबीएफ	1.3558 जे
लीटर-वातावरण	एल * एटीएम	101.328 जे
पावर, डब्ल्यू)
फुट पाउंडल प्रति सेकंड	फीट * पीडीएल / एस	0.0421W
फुट-पाउंड-बल प्रति सेकंड	फीट * एलबीएफ / एस	1.3558 वाट
अश्वशक्ति (अंग्रेज़ी)	अश्वशक्ति	745.7 वाट
ब्रिटिश थर्मल यूनिट प्रति घंटा	बीटीयू / एच	0.2931 वाट
किलोग्राम-बल-मीटर प्रति सेकंड	केजीएफ * एम / एस	9.807 वाट
द्रव्यमान प्रवाह (किलो / एस)
प्रति सेकंड पाउंड द्रव्यमान	एलबीएम / एस	0.4536 किग्रा/सेक
तापीय चालकता गुणांक (डब्ल्यू / (एम * के))
ब्रिटिश थर्मल यूनिट प्रति सेकंड फुट-फ़ारेनहाइट	बीटीयू / (एस * फीट * डीजीएफ)	6230.64 डब्ल्यू / (एम * के)
हीट ट्रांसफर गुणांक (डब्ल्यू / (एम 2 * के))
प्रति सेकंड ब्रिटिश थर्मल यूनिट - वर्ग फुट-डिग्री फ़ारेनहाइट	बीटीयू / (एस * फीट 2 * डीजीएफ)	20441.7 डब्ल्यू / (एम 2 * के)
थर्मल प्रसार, गतिज चिपचिपाहट (एम 2 / एस)
स्टोक्स	सेंट (सेंट)	10 -4 मीटर 2 / सेक
सेंटीस्टोक	सीएसटी (सीएसटी)	10 -6 मीटर 2 / एस = 1 मिमी 2 / एस
वर्ग फुट प्रति सेकंड	फीट 2 / सेकंड	0.0929 मी 2 / सेक
गतिशील चिपचिपाहट (पीए * एस)
संतुलन	पी (पी)	0.1 पा * s
सेंटीपॉइस cP	(सीपी)	10 6 पा * स
पाउंडल सेकंड प्रति वर्ग फुट	पीडीटी * एस / फीट 2	1.488 पा * s
पाउंड-बल सेकंड प्रति वर्ग फुट	एलबीएफ * एस / फीट 2	47.88 पा * s
विशिष्ट गर्मी (जे / (किलो * के))
कैलोरी प्रति ग्राम-डिग्री सेल्सियस	कैल / (जी * डिग्री सेल्सियस)	4.1868 * 10 3 जे / (किलो * के)
ब्रिटिश थर्मल यूनिट प्रति पाउंड-डिग्री फ़ारेनहाइट	बीटीयू / (एलबी * डीजीएफ)	4187 जे / (किलो * के)
विशिष्ट एन्ट्रापी (जे / (किलो * के))
ब्रिटिश थर्मल यूनिट प्रति पाउंड-डिग्री रैंकिन	बीटीयू / (एलबी * डिग्री)	4187 जे / (किलो * के)
हीट फ्लक्स घनत्व (डब्ल्यू / एम 2)
किलोकैलोरी प्रति वर्ग मीटर - घंटा	किलो कैलोरी / (एम 2 * एच)	1.163 डब्ल्यू / एम 2
ब्रिटिश थर्मल यूनिट प्रति वर्ग फुट - घंटा	बीटीयू / (फीट 2 * एच)	3.157 डब्ल्यू / एम 2
भवन संरचनाओं की नमी पारगम्यता
किलोग्राम प्रति घंटा प्रति मीटर मिलीमीटर पानी का स्तंभ	किलो / (एच * एम * मिमी एच 2 ओ)	28.3255 मिलीग्राम (एस * एम * पा)
भवन संरचनाओं की वॉल्यूमेट्रिक पारगम्यता
घन मीटर प्रति घंटा प्रति मीटर-मिलीमीटर जल स्तंभ	एम 3 / (एच * एम * मिमी एच 2 ओ)	28.3255 * 10 -6 मी 2 / (एस * पा)
प्रकाश की शक्ति
कैन्डेला	सीडी	एसआई आधार इकाई
रोशनी (एलएक्स)
भोग विलास	ठीक है	1 सीडी * एसआर / एम 2 (एसआर - स्टेरेडियन)
पीएच	पीएच (पीएच)	10 4 एलएक्स
चमक (सीडी / एम 2)
स्टिल्ब	सेंट (सेंट)	10 4 सीडी / एम2
लीख	एनटी (एनटी)	1 सीडी / एम 2

INROST ग्रुप ऑफ कंपनीज

प्रयोगशाला कार्य संख्या 1

द्रव्यमान समदाब रेखीय का निर्धारण

हवा की गर्मी क्षमता

ऊष्मा क्षमता वह ऊष्मा है जिसे किसी पदार्थ की एक इकाई मात्रा में लाया जाना चाहिए ताकि उसे 1 K तक गर्म किया जा सके। किसी पदार्थ की एक इकाई मात्रा को किलोग्राम, घन मीटर में सामान्य भौतिक परिस्थितियों में और किलो मोल में मापा जा सकता है। एक किलोमोल गैस एक गैस का किलोग्राम में द्रव्यमान है, जो संख्यात्मक रूप से उसके आणविक भार के बराबर है। इस प्रकार, तीन प्रकार की ताप क्षमताएं होती हैं: द्रव्यमान c, J / (kg⋅K); बड़ा s , J / (m3⋅K) और दाढ़, J / (kmol⋅K)। चूँकि एक किलोमोल गैस का द्रव्यमान μ गुना एक किलोग्राम से अधिक होता है, इसलिए दाढ़ ताप क्षमता के लिए एक अलग पदनाम पेश नहीं किया जाता है। गर्मी क्षमता के बीच संबंध:

जहाँ = 22.4 m3 / kmol सामान्य भौतिक परिस्थितियों में आदर्श गैस के एक किलोमोल का आयतन है; - सामान्य भौतिक परिस्थितियों में गैस घनत्व, किग्रा / एम 3।

गैस की वास्तविक ऊष्मा क्षमता तापमान के संबंध में ऊष्मा का व्युत्पन्न है:

गैस को आपूर्ति की जाने वाली गर्मी थर्मोडायनामिक प्रक्रिया पर निर्भर करती है। यह आइसोकोरिक और आइसोबैरिक प्रक्रियाओं के लिए ऊष्मप्रवैगिकी के पहले कानून द्वारा निर्धारित किया जा सकता है:

यहाँ समदाब रेखीय प्रक्रिया में 1 किग्रा गैस को आपूर्ति की जाने वाली ऊष्मा है; - गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन; - बाह्य बलों के विरुद्ध गैसों का कार्य।

अनिवार्य रूप से, सूत्र (4) उष्मागतिकी का पहला नियम तैयार करता है, जिससे मेयर समीकरण इस प्रकार है:

यदि हम = 1 K डालते हैं, तो, गैस स्थिरांक का भौतिक अर्थ समदाब रेखीय प्रक्रिया में 1 किग्रा गैस का कार्य होता है जब इसका तापमान 1 K से बदल जाता है।

1 किलो मोल गैस के लिए मेयर के समीकरण का रूप है

जहाँ = 8314 J / (kmol⋅K) सार्वत्रिक गैस स्थिरांक है।

मेयर समीकरण के अलावा, गैसों की समदाब रेखीय और समद्विबाहु द्रव्यमान ताप क्षमताएं रुद्धोष्म प्रतिपादक k (तालिका 1) के माध्यम से एक दूसरे से संबंधित हैं:

तालिका 1.1

आदर्श गैसों के लिए रुद्धोष्म घातांक का मान

गैसों की परमाणुता
मोनोआटोमिक गैसें
द्विपरमाणुक गैसें
त्रि- और बहुपरमाणुक गैसें

कार्य का लक्ष्य

ऊष्मप्रवैगिकी के बुनियादी नियमों पर सैद्धांतिक ज्ञान का समेकन। ऊर्जा संतुलन के आधार पर वायु की ताप क्षमता निर्धारित करने की विधि का व्यावहारिक विकास।

हवा की विशिष्ट द्रव्यमान ताप क्षमता का प्रायोगिक निर्धारण और संदर्भ मूल्य के साथ प्राप्त परिणाम की तुलना।

1.1. प्रयोगशाला सेटअप का विवरण

स्थापना (अंजीर। 1.1) में एक पीतल का पाइप 1 होता है जिसमें एक आंतरिक व्यास होता है d =
= 0.022 मीटर, जिसके अंत में थर्मल इन्सुलेशन के साथ एक विद्युत ताप होता है 10. पाइप के अंदर, एक वायु प्रवाह चलता है, जिसे आपूर्ति की जाती है 3. पंखे की गति को बदलकर वायु प्रवाह को नियंत्रित किया जा सकता है। पाइप 1 में, फुल हेड 4 की एक ट्यूब और अतिरिक्त स्थिर दबाव 5 स्थापित किया गया है, जो मैनोमीटर 6 और 7 से जुड़ा है। इसके अलावा, ट्यूब 1 में एक थर्मोकपल 8 स्थापित किया गया है, जो ट्यूब के साथ-साथ क्रॉस सेक्शन के साथ आगे बढ़ सकता है। पूरे सिर का। थर्मोकपल के ईएमएफ का परिमाण पोटेंशियोमीटर 9 द्वारा निर्धारित किया जाता है। पाइप के माध्यम से चलने वाली हवा के ताप को हीटर की शक्ति को बदलकर प्रयोगशाला ऑटोट्रांसफॉर्मर 12 का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है, जो कि एमीटर 14 और वोल्टमीटर के रीडिंग द्वारा निर्धारित किया जाता है। 13. हीटर के आउटलेट पर हवा का तापमान थर्मामीटर 15 द्वारा निर्धारित किया जाता है।

1.2. प्रायोगिक तकनीक

हीटर का ताप प्रवाह, डब्ल्यू:

जहां मैं वर्तमान है, ए; यू - वोल्टेज, वी; = 0.96; =
= 0.94 - गर्मी के नुकसान का गुणांक।

चित्र 1.1। प्रायोगिक सेटअप आरेख:

1 - पाइप; 2 - भ्रमित करने वाला; 3 - पंखा; 4 - गतिशील दबाव को मापने के लिए एक ट्यूब;

5 - शाखा पाइप; 6, 7 - अंतर दबाव गेज; 8 - थर्मोकपल; 9 - पोटेंशियोमीटर; 10 - इन्सुलेशन;

11 - इलेक्ट्रिक हीटर; 12 - प्रयोगशाला ऑटोट्रांसफॉर्मर; 13 - वोल्टमीटर;

14 - एमीटर; 15 - थर्मामीटर

वायु द्वारा प्राप्त ऊष्मा का प्रवाह, W:

जहाँ m द्रव्यमान वायु प्रवाह दर है, kg / s; - हवा की प्रायोगिक, द्रव्यमान समदाब रेखीय ताप क्षमता, J / (kg · K); - हीटिंग सेक्शन से बाहर निकलने पर और इसके प्रवेश द्वार पर हवा का तापमान ° ।

मास वायु प्रवाह, किग्रा / एस:

. (1.10)

यहाँ पाइप में औसत वायु वेग है, m / s; d पाइप का भीतरी व्यास है, मी; - तापमान पर वायु घनत्व, जो सूत्र द्वारा पाया जाता है, किग्रा / एम 3:

, (1.11)

जहाँ = 1.293 किग्रा / एम3 - सामान्य भौतिक परिस्थितियों में वायु घनत्व; बी - दबाव, मिमी। आर टी. अनुसूचित जनजाति; - पाइप में अत्यधिक स्थिर वायु दाब, मिमी। पानी कला।

वायु वेग चार बराबर वर्गों में गतिशील दबाव द्वारा निर्धारित किया जाता है, एम / एस:

गतिशील सिर कहाँ है, मिमी। पानी कला। (किलोग्राम / एम 2); g = 9.81 m / s2 - गुरुत्वाकर्षण का त्वरण।

पाइप सेक्शन में औसत वायु वेग, मी / से:

हवा की औसत समदाब रेखीय द्रव्यमान ताप क्षमता सूत्र (1.9) से निर्धारित होती है, जिसमें ऊष्मा प्रवाह को समीकरण (1.8) से प्रतिस्थापित किया जाता है। औसत हवा के तापमान पर हवा की गर्मी क्षमता का सटीक मूल्य औसत ताप क्षमता की तालिका के अनुसार या अनुभवजन्य सूत्र, जे / (किग्रा⋅के) के अनुसार पाया जाता है:

. (1.14)

प्रयोग की सापेक्ष त्रुटि,%:

. (1.15)

1.3. प्रयोग और प्रसंस्करण

माप परिणाम

प्रयोग निम्नलिखित क्रम में किया जाता है।

1. प्रयोगशाला स्टैंड को चालू किया जाता है और स्थिर मोड स्थापित होने के बाद, निम्नलिखित रीडिंग ली जाती हैं:

समान पाइप वर्गों के चार बिंदुओं पर गतिशील वायुदाब;

पाइप में अत्यधिक स्थिर वायु दाब;

वर्तमान I, A और वोल्टेज U, V;

इनलेट हवा का तापमान, ° (थर्माकोपल 8);

आउटलेट तापमान, ° (थर्मामीटर 15);

बैरोमीटर का दबाव बी, मिमी। आर टी. कला।

प्रयोग अगले मोड के लिए दोहराया जाता है। माप परिणाम तालिका 1.2 में दर्ज किए गए हैं। गणना तालिका में की जाती है। 1.3.

तालिका 1.2

मापन तालिका

	मात्रा का नाम
	इनलेट हवा का तापमान, ° C
	आउटलेट हवा का तापमान, ° C
	गतिशील वायु दाब, मिमी। पानी कला।
	अत्यधिक स्थिर वायु दाब, मिमी। पानी कला।
	बैरोमीटर का दबाव बी, मिमी। आर टी. कला।
	वोल्टेज यू, वी

तालिका 1.3

गणना तालिका

	मात्राओं का नाम
	गतिशील सिर, एन / एम 2
	इनलेट पर औसत प्रवाह तापमान, ° C