1-amaliy mashg‘ulot Holat parametrlariga doir masalalar

1-amaliy mashg‘ulot
Holat parametrlariga doir masalalar.
Sistemaning termodinamikaviy holatini xarakterlovchi kattaliklar holat parametrlari deyiladi. Eng muhim parametrlar solishtirma hajm v, bosim P va harorat T dir. Moddaning massa birligi egallagan hajm solishtirma hajm deyiladi.
Bir jinsli modda uchun:
v =V/m, m³/kg (1.1)
Hajm birligi V dagi modda massasi m moddaning zichligi deyiladi. , kg/m³ (1.2)

Gazningdevorgata'siribosimP, ya'niyuzabirligigata'siretuvchikuchbilanxarakterlanadi:

(1.3)
Xalqaro birliklar sistemasidagi bosim birligi Paskal (Pa) 1Pa=1 N/m² Bosim birliklari orasidagi munosabat 1-jadvalda keltirilgan.
Atmosfera bosimidan yuqori bo‘lgan bosimni manometr yordamida o‘lchanadi.
P_abs=P_man + B (1.4)
B – atmosfera (yoki barometrik) bosimi
Atmosfera bosimidan past bo‘lgan bosimni vakuummetr yordamida o‘lchanadi
P_ABS=B- P_VAK (1.5)
Simobli barometr ko‘rsatishini 0℃ ga keltirish:
B₀ = B(1 - 0,000172  t) (1.6)
Bu yerda: B₀– 0℃ ga keltirilgan barometr ko‘rsatishi
B - t℃ haroratdagi simobli barometr ko‘rsatishi.
Jismning isiganlik darajasini xarakterlovchi kattalik harorat deyiladi. Termodinamikaviy tadqiqotlarda 1848 yilda buyuk ingliz fizik olimi Kelvin taklif etgan shkaladan foydalaniladi. Kelvin shkalasining noli sifatida ideal gaz molekulalarining tartibsiz xarakati to‘xtaydigan harorat qabul qilingan. Bu harorat absolyut nol deyiladi.
Bosim birliklari orasidagi munosabat.
1.1 - jadval

Birliklar	Paskal N/m^2	Bar, 10^5 N/m^2	Texnik atmosfera, at.	Fizik atmosfera, atm.
1 N/m^2	1	10^-5	1,0210^-3	0,98710^-3
1 Bar	10^5	1	1,02	0,987
1 kg/sm^2 (1at)	98065,5	0,981	1	0,968
1 atm	101325	1,01325	1,03323	1
10^4 mm suv ust.	98066,5	0,981	1	0,968
10^3 mm sim ust.	133,322	1,33322	1,35951	1,31579
10 lvf/in^2	68948	0.88948	0.70307	0.68046

Birliklar	mm suv.ust	mm sim.ust	lvf/in^2 (Angliya)
1 N/m^2	0,102	7,30103	14510-6
1 Bar	10,2103	750,05	14,503
1 kg/sm^2 (1at)	104	785,58	14,223
1 atm (fiz)	10332	760	14,698
10^4 mm suv ust.	10^4	735,736	14,223
10^3 mm sim ust.	1,3595110^4	10^3	19,336
10lbf/in^2	7030	517,149	10,000

Amalda Selsiy shkalasidan keng foydalaniladi. Bu shkala bo‘yicha olingan harorat C bilan belgilanadi.
TK = 273,15 + t⁰C (1.7)
AQSh va Angliyada haroratni Farangeyt shkalasi bo‘yicha aniqlanadi.
Selsiy shkalasi va Farengeyt shkalasi orasidagi bog‘lanish quyidagicha:
t℃ = 5/9 (t⁰F – 32) (1.8)

t⁰F = 9/5 (t⁰C + 32) (1.9)

Yer yuzidan uzoqlashgan sari atmosfera bosimi kamayadi. Troposfera sohasida (11000 m. gacha) bosimni tushishi quyidagi formula bilan aniqlanadi:

(1.10)

bu yerda: P – atmosferaning yuqori qatlamlaridagi anometer bosim (0ºC ga keltirilgan mm sim.ust dagi bosim); P₀ – dengiz satxidagi 0ºC dagi mm.sim.ust. dagi anometer bosim; h–dengiz satxidan hisoblangan balandlik, m.
Harorat quyidagicha o‘zgaradi:
T=T₀-0,0065 h (1.11)
T₀ – dengiz sathidagi harorat;
T – h balandlikdagi harorat.
Na’muna uchun yechilgan masalalar
1. Xavoning simobli barometr bo‘yicha 0℃ dagi bosimi 770 mm ga teng. Shu bosimni bar da va N/m2 da ifodalang.
Yechish: 1 bar = 750 mm.sim.ust.
Demak, 770 mm.sm.ust=770/750bar=1,027 bar=102700 N/m²
2. Idishga ulangan simobli vakuumetr 420 mm siyraklanishni ko‘rsatyapti. Idishdagi harorat t=20ºC ga teng. Atmosfera bosimi simobli barometr bo‘yicha 768 mm va harorat t=18ºC bo‘lsa, idishdagi absolyut bosimni aniqlang.
Yechish:
Vakuummetr va barometr ko‘rsatishlarini 0ºC ga keltiramiz:


Idishdagi absolyut bosim:



3. Suv bug‘ining qizdirish darajasi 45ºC ga teng. Bu kattalikni Farangeyt shkalasi bo‘yicha aniqlang.
Yechish: Selsiy va Farangeyt shkalalari orasidagi munosabat quyidagicha:

Demak,

Mustaqil yechish uchun masalalar

1. 
   1m³ metanning ma’lum sharoitdagi massasi 0,7 kg ga teng. Metanning zichligini va solishtirma hajmini aniqlang.
   

J:  = 0,7 kg/m³; v =1,429 m³/kg.
2. Qozondagi bug‘ning bosimi anometer bo‘yicha P=1,3 bar ga teng. Atmosfera bosimi simobli barometr bo‘yicha t=25℃ da B=680 mm ga teng. Bug‘ning absolyut bosimini aniqlang.
J: P_ABS=2,2 bar
3. Agar anometer ko‘rsatishi 2,45 bar, atmosfera bosimi t=20℃ da B=700 mm sim.ust.ga teng bo‘lsa, bug‘qozonidagi absolyut bosimni aniqlang.
J: P=3,38 bar
4. 1 mm.sim.ust.ga qanday suv ustuni balandligi mos keladi?
J: h=13,6 mm.suv.ust.
5. Bug‘ turbinasi kondensatoriga ulangan simobli vakuummetrning ko‘rsatishi 705 mm.sim.ust. ga teng. Simobli barometrning ko‘rsatishi (t=0℃) B₀=747 mm ga teng.
Xavoning harorati t=20℃ ga teng. Bug‘ turbinasi kondensatoridagi absolyut bosimni aniqlang.
J: P=0,059 bar.
6.Hajmi 0,9 m³ bo‘lgan idishda 1,5 kg uglerod oksidi (CO) turibdi. Gazning solishtirma hajmi va zichligini aniqlang.
J: v =0,6 m³/kg; ρ=1,67 kg/m³
7. Bug‘ turbinasi kondensatoridagi absolyut bosimni aniqlang. Kondensatorga ulangan simobli vakuumetr ko‘rsatishi 705 mm, 0ºC ga keltirilgan simobli barometr ko‘rsatishi 747 mm. Qurilma o‘rnatilgan joydagi havo harorati t=20 ºC.
J: P=5900 Pa
8. Bug‘ qozoni bug‘ qizdirgichidan chiqayotgan bug‘ning harorati 950ºF ga teng. Bu kattalikni ºC ga o‘tkazing.
J: t=510ºC
9. Uglerod oksidini (CO) P=1 bar va t=15℃ sharoitidagi zichligini aniqlang.
J:  = 1,169 kg/m³
10. Uglerod ikki oksidini normal sharoitdagi zichligini, solishtirma hajmini aniqlang.
J: _N = 1,964 kg/m³; v _N = 0,509 m³/kg.
11. Kislorodni P=23 bar va t=280℃ dagi solishtirma hajmini aniqlang.
J: v =0,0625 m³/kg.
12. Normal sharoitdagi xavoning zichligi _n=1,293kg/m³ ga teng. Xavoni P=15 bar va t=20℃ dagi zichligini aniqlang.
J: =17,82 kg/m³
13. Karbonat angidrid gazining t=80℃ dagi hajmi V=4m³. Gazning manometrik bosimi 0,4 bar. Barometrik bosim B=780 mm.sim.ust. ga teng. Gazning massasini aniqlang.
J: M=8,6 kg.