Основные параметры состояния газа и их единицы измерения
К основным параметрам состояния газов относятся; давление, абсолютная температура и удельный объем.
Давление. Давлением вообще называется сила, действующая на единицу площади поверхности тела перпендикулярно последней. Давление газа есть средний результат силового воздействия громадного числа молекул газа на внутреннюю поверхность сосуда, в котором заключен газ. Молекулы газа, находясь все время в движении, ударяются о поверхность сосуда и тем самым «давят» на его стенки,
В технике различают абсолютное давление раеС, избыточное давление рпэб и разрежение р3. Под абсолютным давлением подразумевается полное давление, под которым находится газ. Под избыточным давлением понимают разность между абсолютным давлением, большим, чем атмосферное, и атмосферным давлением. Разрежение (вакуум) характеризуется разностью между атмосферным давлением и абсолютным давлением, меньшим, чем атмосферное.
Рассмотрим методы измерения давления с помощью U-образной трубки, залитой жидкостью и сообщающейся с атмосферным воздухом (рис. 1.1). Если давление в сосуде выше атмосферного (рис. 1.1,а), то жидкость в правом колене трубки прибора установятся выше, чем в левом. Давление в сосуде будет, очевидно, уравновешиваться давлением атмосферного воздуха и давлением столба жидкости а трубке высотой h. Следовательно, и в правом, и в левом коленах трубки прибора а сечении с --d давление на жидкость одинаково, а отсюда можно заключить, что
Приборы, служащие для измерения давления газа больше атмосферного, называются манометрами и показывают избыточное давление газа над атмосферным. В практике избыточное давление называют манометрическим давлением. Для измерения давлений меньше атмосферного применяются вакуумметры, показывающие, насколько давление газа ниже атмосферного.
Устройство манометров и вакуумметров обычно основывается на уравновешивании усилий, передающихся от тела, давление которого измеряется массой жидкости или деформацией различного рода пружин, а также нагрузкой на поршень.
Температура—параметр, характеризующий тепловое состояние тела. Температура тела определяет направление возможного самопроизвольного перехода тепла от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой.
В СССР для измерения температур приняты стоградусная шкала (ГОСТ 8550—61) и абсолютная гермодинамическая шкала Кельвина, В стоградусной шкале при ps™ 101,325 кПз (760 мм рт. ст.) за 0 принимается температура таяния льда, а за 100° С — температура кипения воды. Градус, этой шкалы обозначается через С.
В абсолютной термодинамической шкале Кельвина за нуль принято состояние тела, при котором тепловое движение молекул теоретически отсутствует. Из физики известно, что такое состояние наступает при температуре на 273,16° (273° С) ниже 0°С.
Величина градуса по шкале Кельвина принимается равной градусу по стоградусной шкале: Г К=1СС, следовательно,
Кроме рассмотренных основных параметров газа существуют и другие параметры состояния: энтропия S, внутренняя энергия U и энтальпия i. Эти параметры будут рассмотрены дальше.
