Energi transportasi (transportasi dingin) Kelembaban udara. Kapasitas panas dan entalpi udara

Kelembaban udara. Kapasitas panas dan entalpi udara

Udara atmosfer adalah campuran udara kering dan uap air (dari 0,2% hingga 2,6%). Dengan demikian, udara hampir selalu dapat dianggap lembab.

Campuran mekanis udara kering dan uap air disebut udara lembab atau campuran udara/uap. Kandungan maksimum yang mungkin dari uap air di udara saya tergantung suhu t dan tekanan P campuran. Ketika itu berubah t dan P udara dapat berubah dari awalnya tidak jenuh menjadi jenuh dengan uap air, dan kemudian kelebihan uap air akan mulai turun dalam volume gas dan pada permukaan penutup dalam bentuk kabut, embun beku atau salju.

Parameter utama yang mencirikan keadaan udara lembab adalah: suhu, tekanan, volume spesifik, kadar air, kelembaban absolut dan relatif, berat molekul, konstanta gas, kapasitas panas dan entalpi.

Menurut hukum Dalton untuk campuran gas tekanan total udara basah (P) adalah jumlah dari tekanan parsial udara kering P c dan uap air P p: P \u003d P c + P p.

Demikian pula, volume V dan massa m udara lembab akan ditentukan oleh hubungan:

V \u003d V c + V p, m \u003d m c + m p.

Kepadatan dan volume spesifik udara lembab (v) didefinisikan:

Berat molekul udara lembab:

di mana B adalah tekanan barometrik.

Karena kelembaban udara terus meningkat selama proses pengeringan, dan jumlah udara kering dalam campuran uap-udara tetap konstan, proses pengeringan dinilai dari bagaimana jumlah uap air berubah per 1 kg udara kering, dan semua indikator campuran uap-udara (kapasitas panas, kadar air, entalpi dan lain-lain) mengacu pada 1 kg udara kering di udara lembab.

d \u003d m p / m c, g / kg, atau, X \u003d m p / m c.

Kelembaban udara mutlak- massa uap dalam 1 m 3 udara lembab. Nilai ini secara numerik sama dengan .

Kelembaban relatif - adalah rasio kelembaban absolut udara tak jenuh dengan kelembaban absolut udara jenuh dalam kondisi tertentu:

di sini , tetapi lebih sering kelembaban relatif diberikan sebagai persentase.

Untuk kerapatan udara lembab, hubungannya benar:

Panas spesifik udara lembab:

c \u003d c c + c p ×d / 1000 \u003d c c + c p ×X, kJ / (kg × ° ),

di mana c c adalah kapasitas panas spesifik udara kering, c c = 1,0;

c p - kapasitas panas spesifik uap; dengan n = 1,8.

Kapasitas panas udara kering pada tekanan konstan dan rentang suhu kecil (hingga 100 ° C) untuk perhitungan perkiraan dapat dianggap konstan, sama dengan 1,0048 kJ / (kg × ° C). Untuk uap superheated, kapasitas panas isobarik rata-rata pada tekanan atmosfer dan derajat superheat yang rendah juga dapat diasumsikan konstan dan sama dengan 1,96 kJ/(kg×K).

Entalpi (i) udara lembab- ini adalah salah satu parameter utamanya, yang banyak digunakan dalam perhitungan instalasi pengeringan, terutama untuk menentukan panas yang dihabiskan untuk penguapan uap air dari bahan kering. Entalpi udara lembab berhubungan dengan satu kilogram udara kering dalam campuran uap-udara dan didefinisikan sebagai jumlah entalpi udara kering dan uap air, yaitu

i \u003d i c + i p × X, kJ / kg.

Saat menghitung entalpi campuran, titik acuan awal untuk entalpi masing-masing komponen harus sama. Untuk perhitungan udara lembab, dapat diasumsikan bahwa entalpi air adalah nol pada 0 o C, kemudian entalpi udara kering juga dihitung dari 0 o C, yaitu, i in \u003d c in * t \u003d 1,0048 t.

Yang diperlukan untuk mengubah suhu fluida kerja, dalam hal ini, udara, satu derajat. Kapasitas panas udara secara langsung tergantung pada suhu dan tekanan. Pada saat yang sama, berbagai metode dapat digunakan untuk mempelajari berbagai jenis kapasitas panas.

Secara matematis, kapasitas kalor udara dinyatakan sebagai perbandingan jumlah kalor dengan kenaikan suhunya. Kapasitas kalor suatu benda yang bermassa 1 kg disebut kalor jenis. Kapasitas panas molar udara adalah kapasitas panas satu mol zat. Kapasitas panas ditunjukkan - J / K. Kapasitas panas molar, masing-masing, J / (mol * K).

Kapasitas panas dapat dianggap sebagai karakteristik fisik suatu zat, dalam hal ini udara, jika pengukuran dilakukan dalam kondisi konstan. Paling sering, pengukuran seperti itu dilakukan pada tekanan konstan. Ini adalah bagaimana kapasitas panas isobarik udara ditentukan. Ini meningkat dengan meningkatnya suhu dan tekanan, dan juga merupakan fungsi linier dari jumlah ini. Dalam hal ini, perubahan suhu terjadi pada tekanan konstan. Untuk menghitung kapasitas panas isobarik, perlu untuk menentukan suhu dan tekanan pseudokritis. Itu ditentukan dengan menggunakan data referensi.

Kapasitas panas udara. Keunikan

Udara adalah campuran gas. Ketika mempertimbangkannya dalam termodinamika, asumsi berikut dibuat. Setiap gas dalam campuran harus didistribusikan secara merata ke seluruh volume. Dengan demikian, volume gas sama dengan volume seluruh campuran. Setiap gas dalam campuran memiliki tekanan parsialnya sendiri, yang diberikannya pada dinding bejana. Setiap komponen campuran gas harus memiliki suhu yang sama dengan suhu seluruh campuran. Dalam hal ini, jumlah tekanan parsial semua komponen sama dengan tekanan campuran. Perhitungan kapasitas panas udara dilakukan berdasarkan data komposisi campuran gas dan kapasitas panas masing-masing komponen.

Kapasitas panas secara ambigu mencirikan suatu zat. Dari hukum pertama termodinamika, kita dapat menyimpulkan bahwa energi dalam tubuh bervariasi tidak hanya tergantung pada jumlah panas yang diterima, tetapi juga pada pekerjaan yang dilakukan oleh tubuh. Di bawah kondisi yang berbeda dari proses perpindahan panas, pekerjaan tubuh dapat bervariasi. Dengan demikian, jumlah panas yang sama yang dikomunikasikan ke tubuh dapat menyebabkan perubahan suhu dan energi internal tubuh yang berbeda nilainya. Fitur ini hanya karakteristik untuk zat gas. Tidak seperti padatan dan cairan, zat gas dapat sangat mengubah volume dan melakukan kerja. Itulah sebabnya kapasitas panas udara menentukan sifat dari proses termodinamika itu sendiri.

Namun, pada volume konstan, udara tidak bekerja. Oleh karena itu, perubahan energi dalam sebanding dengan perubahan suhunya. Rasio kapasitas panas dalam proses tekanan konstan dengan kapasitas panas dalam proses volume konstan adalah bagian dari rumus proses adiabatik. Ini dilambangkan dengan huruf Yunani gamma.

Dari sejarah

Istilah "kapasitas panas" dan "jumlah panas" tidak menggambarkan esensi mereka dengan baik. Ini disebabkan oleh fakta bahwa mereka datang ke sains modern dari teori kalori, yang populer pada abad kedelapan belas. Para pengikut teori ini menganggap panas sebagai sejenis zat yang tidak dapat dihitung yang terkandung dalam tubuh. Zat ini tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan. Pendinginan dan pemanasan tubuh dijelaskan oleh penurunan atau peningkatan kandungan kalori, masing-masing. Seiring waktu, teori ini diakui sebagai tidak dapat dipertahankan. Dia tidak dapat menjelaskan mengapa perubahan yang sama dalam energi internal suatu benda diperoleh ketika mentransfer jumlah panas yang berbeda ke sana, dan juga bergantung pada kerja yang dilakukan oleh benda tersebut.

Sifat fisik utama udara dipertimbangkan: kerapatan udara, viskositas dinamis dan kinematiknya, kapasitas panas spesifik, konduktivitas termal, difusivitas termal, bilangan Prandtl, dan entropi. Sifat-sifat udara diberikan dalam tabel tergantung pada suhu pada tekanan atmosfer normal.

Kepadatan udara versus suhu

Tabel rinci nilai kerapatan udara kering pada berbagai suhu dan tekanan atmosfer normal disajikan. Berapa kerapatan udara? Massa jenis udara dapat ditentukan secara analitik dengan membagi massanya dengan volume yang ditempatinya. dalam kondisi tertentu (tekanan, suhu dan kelembaban). Dimungkinkan juga untuk menghitung kerapatannya menggunakan persamaan gas ideal dari rumus keadaan. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengetahui tekanan absolut dan suhu udara, serta konstanta gas dan volume molarnya. Persamaan ini memungkinkan Anda untuk menghitung kepadatan udara dalam keadaan kering.

Pada latihan, untuk mengetahui berapa kerapatan udara pada suhu yang berbeda, akan lebih mudah untuk menggunakan tabel yang sudah jadi. Misalnya, tabel nilai kerapatan udara atmosfer yang diberikan tergantung pada suhunya. Kepadatan udara dalam tabel dinyatakan dalam kilogram per meter kubik dan diberikan dalam kisaran suhu dari minus 50 hingga 1200 derajat Celcius pada tekanan atmosfer normal (101325 Pa).

Kepadatan udara tergantung pada suhu - tabel

t, °С	, kg / m 3	t, °С	, kg / m 3	t, °С	, kg / m 3	t, °С	, kg / m 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

Pada 25°C, udara memiliki massa jenis 1,185 kg/m 3 . Saat dipanaskan, kerapatan udara berkurang - udara mengembang (volume spesifiknya meningkat). Dengan peningkatan suhu, misalnya, hingga 1200 °C, kepadatan udara yang sangat rendah tercapai, sama dengan 0,239 kg/m 3 , yang 5 kali lebih kecil dari nilainya pada suhu kamar. Secara umum, pengurangan pemanasan memungkinkan proses seperti konveksi alami terjadi dan digunakan, misalnya, dalam aeronautika.

Jika kita membandingkan kerapatan udara sehubungan dengan, maka udara lebih ringan dengan tiga urutan besarnya - pada suhu 4 ° C, kerapatan air adalah 1000 kg / m 3, dan kerapatan udara adalah 1,27 kg / m 3. Perlu juga diperhatikan nilai kerapatan udara pada kondisi normal. Kondisi normal untuk gas adalah yang suhunya 0 ° C, dan tekanannya sama dengan tekanan atmosfer normal. Jadi, menurut tabel, kerapatan udara pada kondisi normal (pada NU) adalah 1,293 kg/m 3.

Viskositas dinamis dan kinematik udara pada suhu yang berbeda

Saat melakukan perhitungan termal, perlu diketahui nilai viskositas udara (koefisien viskositas) pada suhu yang berbeda. Nilai ini diperlukan untuk menghitung bilangan Reynolds, Grashof, Rayleigh, yang nilainya menentukan rezim aliran gas ini. Tabel menunjukkan nilai koefisien dinamika μ dan kinematika ν viskositas udara dalam kisaran suhu dari -50 hingga 1200 ° C pada tekanan atmosfer.

Viskositas udara meningkat secara signifikan dengan meningkatnya suhu. Misalnya, viskositas kinematik udara sama dengan 15,06 10 -6 m 2 / s pada suhu 20 ° C, dan dengan peningkatan suhu hingga 1200 ° C, viskositas udara menjadi 233,7 10 -6 m 2 / s, yaitu meningkat 15,5 kali! Viskositas dinamis udara pada suhu 20°C adalah 18,1·10 -6 Pa·s.

Ketika udara dipanaskan, nilai viskositas kinematik dan dinamis meningkat. Kedua besaran ini saling berhubungan melalui nilai densitas udara, yang nilainya berkurang ketika gas ini dipanaskan. Peningkatan viskositas kinematik dan dinamis udara (serta gas lainnya) selama pemanasan dikaitkan dengan getaran molekul udara yang lebih intens di sekitar keadaan setimbangnya (menurut MKT).

Viskositas dinamis dan kinematik udara pada suhu yang berbeda - tabel

t, °С	10 6 , Pa s	10 6, m 2 / dtk	t, °С	10 6 , Pa s	10 6, m 2 / dtk	t, °С	10 6 , Pa s	10 6, m 2 / dtk
-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

Catatan: Hati-hati! Viskositas udara diberikan dengan pangkat 10 6 .

Kapasitas panas spesifik udara pada suhu dari -50 hingga 1200 °С

Tabel kapasitas panas spesifik udara pada berbagai suhu disajikan. Kapasitas panas dalam tabel diberikan pada tekanan konstan (kapasitas panas isobarik udara) dalam kisaran suhu dari minus 50 hingga 1200 °C untuk udara kering. Berapa kapasitas panas spesifik udara? Nilai kapasitas kalor jenis menentukan jumlah kalor yang harus disuplai ke satu kilogram udara pada tekanan konstan untuk menaikkan suhunya sebesar 1 derajat. Misalnya, pada 20°C, untuk memanaskan 1 kg gas ini sebesar 1°C dalam proses isobarik, diperlukan 1005 J kalor.

Kapasitas panas spesifik udara meningkat dengan meningkatnya suhu. Namun, ketergantungan kapasitas panas massa udara pada suhu tidak linier. Dalam kisaran dari -50 hingga 120 °C, nilainya praktis tidak berubah - dalam kondisi ini, kapasitas panas rata-rata udara adalah 1010 J/(kg derajat). Berdasarkan tabel tersebut dapat dilihat bahwa suhu mulai memberikan pengaruh yang signifikan dari nilai 130°C. Namun, suhu udara mempengaruhi kapasitas panas spesifiknya jauh lebih lemah daripada viskositasnya. Jadi, ketika dipanaskan dari 0 hingga 1200 °C, kapasitas panas udara hanya meningkat 1,2 kali - dari 1005 hingga 1210 J/(kg derajat).

Perlu dicatat bahwa kapasitas panas udara lembab lebih tinggi daripada udara kering. Jika kita membandingkan udara, jelas bahwa air memiliki nilai yang lebih tinggi dan kandungan air di udara menyebabkan peningkatan panas spesifik.

Kapasitas panas spesifik udara pada suhu yang berbeda - tabel

t, °С	C p , J/(kg derajat)	t, °С	C p , J/(kg derajat)	t, °С	C p , J/(kg derajat)	t, °С	C p , J/(kg derajat)
-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

Konduktivitas termal, difusivitas termal, jumlah udara Prandtl

Tabel menunjukkan sifat fisik udara atmosfer seperti konduktivitas termal, difusivitas termal, dan bilangan Prandtl-nya tergantung pada suhu. Sifat termofisika udara diberikan dalam kisaran dari -50 hingga 1200 °C untuk udara kering. Menurut tabel, dapat dilihat bahwa sifat-sifat udara yang ditunjukkan sangat bergantung pada suhu dan ketergantungan suhu dari sifat-sifat gas ini berbeda.

Lab #1

Definisi massa isobarik

kapasitas panas udara

Kapasitas kalor adalah kalor yang harus diberikan ke suatu satuan jumlah suatu zat untuk memanaskannya sebesar 1 K. Satuan jumlah suatu zat dapat diukur dalam kilogram, meter kubik dalam kondisi fisik normal dan kilomol. Satu kilomol gas adalah massa gas dalam kilogram, yang secara numerik sama dengan berat molekulnya. Jadi, ada tiga jenis kapasitas panas: massa c, J/(kg⋅K); volume c', J/(m3⋅K) dan molar, J/(kmol⋅K). Karena satu kilomol gas memiliki massa kali lebih besar dari satu kilogram, penunjukan terpisah untuk kapasitas panas molar tidak diperkenalkan. Hubungan antara kapasitas panas:

di mana = 22,4 m3/kmol adalah volume satu kilomol gas ideal dalam kondisi fisik normal; adalah densitas gas dalam kondisi fisik normal, kg/m3.

Kapasitas panas sebenarnya dari suatu gas adalah turunan dari panas terhadap suhu:

Panas yang disuplai ke gas tergantung pada proses termodinamika. Ini dapat ditentukan dari hukum pertama termodinamika untuk proses isokhorik dan isobarik:

Di sini, adalah kalor yang disuplai ke 1 kg gas dalam proses isobarik; adalah perubahan energi internal gas; adalah kerja gas melawan gaya luar.

Intinya, rumus (4) merumuskan hukum 1 termodinamika, dari mana persamaan Mayer berikut:

Jika kita menempatkan = 1 K, maka arti fisis dari konstanta gas adalah kerja 1 kg gas dalam proses isobarik ketika suhunya berubah sebesar 1 K.

Persamaan Mayer untuk 1 kilomol gas adalah

di mana = 8314 J/(kmol⋅K) adalah konstanta gas universal.

Selain persamaan Mayer, kapasitas panas massa isobarik dan isokhorik gas saling berhubungan melalui indeks adiabatik k (Tabel 1):

Tabel 1.1

Nilai eksponen adiabatik untuk gas ideal

atomisitas gas
Gas monoatomik
Gas diatomik
Gas tri- dan poliatomik

TUJUAN PEKERJAAN

Konsolidasi pengetahuan teoritis tentang hukum dasar termodinamika. Pengembangan praktis metode penentuan kapasitas panas udara berdasarkan neraca energi.

Penentuan eksperimental kapasitas panas massa spesifik udara dan perbandingan hasil yang diperoleh dengan nilai referensi.

1.1. Deskripsi pengaturan laboratorium

Instalasi (Gbr. 1.1) terdiri dari pipa kuningan 1 dengan diameter dalam d =
= 0,022 m, di ujungnya terdapat pemanas listrik dengan isolasi termal 10. Aliran udara bergerak di dalam pipa, yang disuplai 3. Aliran udara dapat dikontrol dengan mengubah kecepatan kipas. Di pipa 1, dipasang tabung tekanan penuh 4 dan tekanan statis berlebih 5, yang terhubung ke pengukur tekanan 6 dan 7. Selain itu, termokopel 8 dipasang di pipa 1, yang dapat bergerak di sepanjang penampang secara bersamaan dengan tabung tekanan penuh. Nilai EMF termokopel ditentukan oleh potensiometer 9. Pemanasan udara yang bergerak melalui pipa diatur menggunakan autotransformer laboratorium 12 dengan mengubah daya pemanas, yang ditentukan oleh pembacaan ammeter 14 dan voltmeter 13. Udara suhu di outlet pemanas ditentukan oleh termometer 15.

1.2. TEKNIK EKSPERIMEN

Aliran panas pemanas, W:

di mana saya saat ini, A; U – tegangan, V; = 0,96; =
= 0,94 - koefisien kehilangan panas.

Gbr.1.1. Skema pengaturan eksperimental:

1 - pipa; 2 - pengacau; 3 – kipas angin; 4 - tabung untuk mengukur tekanan dinamis;

5 - pipa cabang; 6, 7 – pengukur tekanan diferensial; 8 - termokopel; 9 - potensiometer; 10 - isolasi;

11 - pemanas listrik; 12 – autotransformator laboratorium; 13 - voltmeter;

14 - amperemeter; 15 - termometer

Fluks panas yang dirasakan oleh udara, W:

di mana m adalah aliran massa udara, kg/s; – eksperimental, kapasitas panas isobarik massa udara, J/(kg K); – suhu udara di pintu keluar dari bagian pemanas dan di pintu masuknya, °C.

Aliran massa udara, kg/s:

. (1.10)

Di sini, adalah kecepatan udara rata-rata di dalam pipa, m/s; d adalah diameter dalam pipa, m; - kerapatan udara pada suhu , yang ditemukan dengan rumus, kg/m3:

, (1.11)

di mana = 1,293 kg/m3 adalah kerapatan udara dalam kondisi fisik normal; B - tekanan, mm. rt. st; - kelebihan tekanan udara statis di dalam pipa, mm. air. Seni.

Kecepatan udara ditentukan oleh head dinamis dalam empat bagian yang sama, m/s:

di mana adalah kepala dinamis, mm. air. Seni. (kgf/m2); g = 9,81 m/s2 adalah percepatan jatuh bebas.

Kecepatan udara rata-rata di bagian pipa, m/s:

Kapasitas panas massa isobarik rata-rata udara ditentukan dari rumus (1.9), di mana fluks panas disubstitusi dari persamaan (1.8). Nilai pasti kapasitas panas udara pada suhu udara rata-rata ditemukan sesuai dengan tabel kapasitas panas rata-rata atau menurut rumus empiris, J / (kg⋅K):

. (1.14)

Kesalahan relatif percobaan, %:

. (1.15)

1.3. Melakukan percobaan dan pengolahan

hasil pengukuran

Eksperimen dilakukan dalam urutan berikut.

1. Dudukan laboratorium dihidupkan dan setelah mode stasioner ditetapkan, pembacaan berikut dilakukan:

Tekanan udara dinamis pada empat titik bagian pipa yang sama;

Tekanan udara statis yang berlebihan di dalam pipa;

Arus I, A dan tegangan U, V;

Suhu udara masuk, °С (termokopel 8);

Suhu keluar, °С (termometer 15);

Tekanan barometrik B, mm. rt. Seni.

Percobaan diulang untuk mode berikutnya. Hasil pengukuran dimasukkan pada Tabel 1.2. Perhitungan dilakukan dalam tabel. 1.3.

Tabel 1.2

meja pengukuran

	Nama nilai
	Suhu saluran masuk udara, °C
	Suhu udara keluar, °C
	Tekanan udara dinamis, mm. air. Seni.
	Tekanan udara statis yang berlebihan, mm. air. Seni.
	Tekanan barometrik B, mm. rt. Seni.
	Tegangan U, V

Tabel 1.3

tabel perhitungan

	Nama besaran
	Kepala dinamis, N/m2
	Suhu aliran masuk rata-rata, °C

Objektif: penentuan kapasitas panas isobarik udara dengan metode kalorimeter aliran.

Latihan:

Tentukan secara eksperimental kapasitas panas isobarik volumetrik rata-rata udara.

Berdasarkan data percobaan yang diperoleh, hitunglah massa rata-rata dan kapasitas kalor isobarik molar dan rata-rata kapasitas massa, volume dan kalor molar udara.

Tentukan eksponen adiabatik untuk udara.

Bandingkan data yang diperoleh dengan tabel.

Berikan perkiraan keakuratan data eksperimen.

KETENTUAN UTAMA.

Kapasitas panas- sifat yang menunjukkan berapa banyak panas yang harus dibawa ke sistem untuk mengubah suhunya satu derajat.

Dalam formulasi ini, kapasitas panas memiliki arti parameter ekstensif, yaitu tergantung pada jumlah materi dalam sistem.

Dalam hal ini, tidak mungkin untuk mengukur sifat termal dari bahan yang berbeda dengan membandingkannya satu sama lain. Untuk penggunaan praktis, parameter yang jauh lebih informatif adalah yang disebut panas spesifik.

Panas spesifik menunjukkan berapa banyak panas yang harus dibawa ke satu unit jumlah zat untuk memanaskannya dengan satu derajat.

Tergantung pada unit di mana jumlah zat diukur, ada:

kapasitas panas massa spesifik (C). Dalam sistem SI, itu diukur dalam

;

Berbagai jenis kapasitas panas spesifik saling berhubungan:

,

di mana
- masing-masing, massa spesifik, kapasitas panas volumetrik dan molar;

- kerapatan gas dalam kondisi fisik normal, kg/m 3 ;

- massa molar gas, kg/kmol;

- volume satu kilomol gas ideal dalam kondisi fisik normal.

Secara umum, kapasitas panas tergantung pada suhu di mana ia ditentukan.

Kapasitas panas ditentukan pada nilai suhu tertentu, yaitu ketika perubahan suhu sistem pada waktu tertentu cenderung nol
, disebut kapasitas panas sebenarnya.

Namun, kinerja perhitungan teknik proses perpindahan panas sangat disederhanakan jika kita mengasumsikan bahwa ketika proses dilakukan dalam kisaran perubahan suhu sistem dari sebelum kapasitas panas tidak tergantung pada suhu dan tetap konstan. Dalam hal ini, yang disebut kapasitas panas rata-rata.

Kapasitas panas rata-rata
– kapasitas kalor sistem konstan pada rentang temperatur dari sebelum .

Kapasitas panas tergantung pada sifat proses suplai panas ke sistem. Dalam proses isobarik, untuk memanaskan sistem satu derajat, perlu untuk memasok lebih banyak panas daripada dalam proses isokhorik. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa dalam proses isobarik, panas dikeluarkan tidak hanya untuk mengubah energi internal sistem, seperti dalam proses isokhorik, tetapi juga untuk melakukan pekerjaan mengubah volume oleh sistem.

Dalam hal ini, bedakan isobarik
dan isokhorik
kapasitas panas, dan kapasitas panas isobarik selalu lebih besar dari isokhorik. Hubungan antara jenis kapasitas panas ini ditentukan oleh rumus Mayer:

di mana - konstanta gas, J/(kgdeg).

Dalam penerapan praktis rumus ini, perlu berhati-hati mengenai korespondensi dimensi besaran
,
dan . Dalam hal ini, misalnya, perlu menggunakan kapasitas panas massa spesifik. Rumus ini juga akan berlaku untuk jenis kapasitas panas spesifik lainnya, tetapi untuk menghindari kesalahan perhitungan, selalu perlu memperhatikan korespondensi dimensi besaran yang termasuk dalam rumus. Misalnya, ketika digunakan sebagai pengganti konstanta gas universal kapasitas panas harus spesifik molar, dll.

Dalam proses isotermal, semua panas yang disuplai ke sistem dikeluarkan untuk melakukan pekerjaan eksternal, dan energi internal dan, akibatnya, suhu tidak berubah. Kapasitas panas sistem dalam proses seperti itu sangat besar. Dalam proses adiabatik, suhu sistem berubah tanpa pertukaran panas dengan lingkungan eksternal, yang berarti bahwa kapasitas panas sistem dalam proses seperti itu akan menjadi nol. Untuk alasan ini tidak ada konsep kapasitas panas isotermal atau adiabatik.

Dalam pekerjaan ini, metode kalorimeter aliran digunakan untuk menentukan kapasitas panas udara. Diagram setup laboratorium ditunjukkan pada Gambar.1.

Gambar 1. Skema stand laboratorium

Udara disuplai oleh kipas 1 ke kalorimeter, yang merupakan pipa 2 yang terbuat dari bahan dengan konduktivitas termal rendah dan insulasi termal eksternal 3, yang diperlukan untuk mencegah kehilangan panas ke lingkungan. Di dalam kalorimeter terdapat pemanas listrik 4. Pemanas dialiri listrik dari jaringan AC melalui pengatur tegangan 5. Daya pemanas listrik diukur dengan wattmeter 6. Untuk mengukur suhu udara pada inlet ke dan outlet dari kalorimeter, termokopel 7 digunakan, dihubungkan melalui sakelar 8 ke instrumen untuk mengukur termo-EMF 9. Aliran udara melalui kalorimeter diubah oleh regulator 10 dan diukur menggunakan rotameter pelampung 11.

ATURAN KINERJA KERJA.

Dapatkan data awal dan izin kepala untuk melakukan pekerjaan

Nyalakan kipas dan atur aliran udara yang diinginkan.

Atur nilai yang diinginkan untuk daya pemanas listrik.

Setelah pembentukan rezim suhu stasioner (dikontrol oleh pembacaan sensor suhu di outlet kalorimeter), suhu udara di saluran masuk dan keluar kalorimeter, aliran udara dan daya pemanas diukur. Hasil pengukuran dicatat dalam tabel data eksperimen (lihat tabel 1).

Tabel 1.

Rezim suhu baru ditetapkan dan pengukuran berulang dilakukan. Pengukuran harus dilakukan dalam 2, 3 mode berbeda.

Setelah akhir pengukuran, bawa semua badan pengatur ke keadaan semula dan matikan unit.

Berdasarkan hasil pengukuran, nilai kapasitas panas isobarik volumetrik rata-rata udara ditentukan:

di mana
- jumlah kalor yang disuplai ke udara dalam kalorimeter, W. Itu diambil sama dengan daya listrik pemanas;

- masing-masing, suhu udara di saluran masuk dan keluar kalorimeter, K;

- aliran udara volumetrik melalui kalorimeter, dikurangi menjadi kondisi fisik normal, m 3 / s;

Untuk membawa aliran udara melalui kalorimeter ke kondisi normal, persamaan keadaan gas ideal digunakan, ditulis untuk kondisi fisik normal dan kondisi eksperimental:

,

di mana di sisi kiri adalah parameter udara di saluran masuk kalorimeter, dan di sisi kanan - dalam kondisi fisik normal.

Setelah menemukan nilai
sesuai dengan masing-masing mode diselidiki, nilainya ditentukan
, yang diambil sebagai perkiraan nilai eksperimental kapasitas panas udara dan digunakan dalam perhitungan lebih lanjut.

, kJ/kg;

Indeks adiabatik untuk udara ditentukan berdasarkan rasio

;

Bandingkan nilai kapasitas panas isobarik dan isokhor yang diperoleh dengan nilai tabel (lihat Lampiran 1) dan evaluasi keakuratan data eksperimen yang diperoleh.

Catat hasilnya pada tabel 2.

Meja 2.

PERTANYAAN UJI.

Apa itu kapasitas panas?

Apa saja jenis kapasitas panas spesifik?

Berapa kapasitas panas rata-rata dan sebenarnya?

Apa yang disebut kapasitas panas isobarik dan isokhorik? Bagaimana hubungan mereka?

Manakah dari dua kapasitas panas yang lebih besar: C p atau C v dan mengapa? Berikan penjelasan berdasarkan hukum 1 termodinamika.

Fitur aplikasi praktis dari formula Mayer?

Mengapa konsep kapasitas panas isotermal dan adiabatik tidak ada?

Lampiran 1.

Kapasitas panas udara tergantung pada suhu

STUDI PROSES OUTFLOW GAS ADIABATIK MELALUI CONVERSING NOZZLE.

Objektif: studi eksperimental dan teoretis tentang karakteristik termodinamika dari proses aliran keluar gas dari nosel konvergen.

Latihan:

1. Untuk gas tertentu, dapatkan ketergantungan kecepatan aliran keluar aktual dan laju aliran pada perbedaan tekanan yang tersedia sebelum dan sesudah nosel.

KETENTUAN UTAMA.

Studi termodinamika tentang proses pergerakan gas melalui saluran sangat penting secara praktis. Ketentuan utama teori aliran keluar gas digunakan dalam perhitungan jalur aliran turbin uap dan gas, mesin jet, kompresor, penggerak pneumatik, dan banyak sistem teknis lainnya.

Saluran dengan penampang variabel, ketika melewati aliran gas yang mengembang dengan penurunan tekanan dan peningkatan kecepatan, disebut nozel. Di dalam nozel, energi potensial dari tekanan gas diubah menjadi energi kinetik aliran. Jika di saluran ada peningkatan tekanan fluida kerja dan penurunan kecepatan gerakannya, maka saluran seperti itu disebut penyebar. Dalam diffuser, peningkatan energi potensial gas dilakukan dengan mengurangi energi kinetiknya.

Untuk menyederhanakan deskripsi teoritis dari proses aliran keluar gas, dibuat asumsi sebagai berikut:

gasnya ideal;

tidak ada gesekan internal dalam gas, mis. viskositas;

tidak ada kerugian ireversibel dalam proses kedaluwarsa;

aliran gas stabil dan stasioner, yaitu pada setiap titik penampang aliran, kecepatan aliran w dan parameter keadaan gas (p, v, T) adalah sama dan tidak berubah terhadap waktu;

alirannya satu dimensi, yaitu karakteristik aliran berubah hanya dalam arah aliran;

tidak ada pertukaran panas antara aliran dan lingkungan eksternal, mis. proses aliran keluar adalah adiabatik.

Deskripsi teoritis dari proses aliran keluar gas didasarkan pada persamaan berikut.

Persamaan keadaan gas ideal

,

di mana R adalah konstanta gas;

T adalah suhu absolut aliran gas.

Persamaan adiabatik (persamaan Poisson)

di mana p adalah tekanan gas absolut;

k adalah eksponen adiabatik.

Persamaan kontinuitas aliran

di mana F adalah luas penampang aliran;

w adalah laju aliran;

v adalah volume spesifik gas.

Persamaan Bernoulli untuk fluida kerja kompresibel, dengan mempertimbangkan tidak adanya gesekan internal

Persamaan ini menunjukkan bahwa ketika tekanan gas meningkat, kecepatan dan energi kinetiknya selalu berkurang, dan sebaliknya, dengan penurunan tekanan, kecepatan dan energi kinetik gas meningkat.

Persamaan hukum 1 termodinamika untuk aliran.

Hukum 1 termodinamika dalam kasus umum memiliki bentuk sebagai berikut:

,

di mana
adalah jumlah dasar panas yang disuplai ke sistem;

adalah perubahan mendasar dalam energi internal sistem;

adalah kerja dasar perubahan volume yang dilakukan oleh sistem.

Dalam kasus sistem termodinamika bergerak (aliran gas yang bergerak), sebagian dari kerja perubahan volume dihabiskan untuk mengatasi gaya tekanan eksternal, mis. untuk pergerakan gas. Bagian dari keseluruhan pekerjaan ini disebut mendorong pekerjaan. Sisa pekerjaan mengubah volume dapat digunakan dengan berguna, misalnya, dihabiskan untuk memutar roda turbin. Bagian dari keseluruhan operasi sistem ini disebut tersedia atau pekerjaan teknis.

Jadi, dalam kasus aliran gas, pekerjaan mengubah volume terdiri dari 2 istilah - pekerjaan mendorong dan pekerjaan teknis (tersedia):

di mana
- pekerjaan mendorong dasar;

- pekerjaan teknis dasar

Maka hukum termodinamika ke-1 untuk aliran akan berbentuk

,

di mana
- perubahan dasar dalam entalpi sistem.

Dalam kasus aliran keluar adiabatik

Jadi, pada aliran keluar adiabatik, pekerjaan teknis dilakukan karena hilangnya entalpi gas.

Berdasarkan asumsi di atas untuk kasus aliran gas keluar dari kapal dengan kapasitas tidak terbatas (dalam hal ini, kecepatan gas awal
) diperoleh rumus untuk menentukan kecepatan teoritis dan aliran massa gas di bagian keluar nosel:

atau

di mana
- tekanan dan suhu gas di bagian saluran masuk nosel;

- entalpi spesifik aliran, masing-masing, pada saluran masuk nozzle dan saluran keluar nozzle;

- indeks adiabatik;

- konstanta gas;

- rasio tekanan di outlet nosel dan di inlet ke nosel;

- area bagian outlet nosel.

Analisis rumus yang diperoleh menunjukkan bahwa, menurut teori yang diterima, ketergantungan kecepatan teoritis dan aliran massa pada rasio tekanan harus memiliki bentuk yang diwakili pada grafik oleh kurva yang ditandai dengan huruf T (lihat Gambar 1 dan Gambar 2). Dari grafik berikut bahwa, menurut teori, ketika nilai berkurang dari 1 ke 0, kecepatan buang harus terus meningkat (lihat Gambar 1), dan laju aliran massa pertama-tama meningkat ke nilai maksimum tertentu. , dan kemudian harus turun ke 0 pada = 0 (lihat Gbr.2).

Gambar 1. Ketergantungan laju aliran keluar pada rasio tekanan

Gambar 2. Ketergantungan aliran massa pada rasio tekanan

Namun, dalam studi eksperimental aliran keluar gas dari nosel konvergen, ditemukan bahwa dengan penurunan dari 1 ke 0, kecepatan aliran keluar aktual dan, karenanya, laju aliran aktual pertama kali meningkat sesuai dengan yang diterima. teori proses, tetapi setelah mencapai nilai maksimumnya dengan penurunan lebih lanjut di turun ke 0 tetap tidak berubah

Sifat ketergantungan ini ditunjukkan pada grafik dengan kurva yang ditandai dengan huruf D (lihat Gambar 1 dan Gambar 2).

Penjelasan fisik untuk perbedaan antara ketergantungan teoretis dan data eksperimen pertama kali diusulkan pada tahun 1839 oleh ilmuwan Prancis Saint-Venant. Itu dikonfirmasi oleh penelitian lebih lanjut. Diketahui bahwa apa pun, bahkan gangguan yang lemah dari media stasioner, merambat di dalamnya dengan kecepatan suara. Dalam aliran yang bergerak melalui nosel menuju sumber gangguan, laju transmisi gangguan ke dalam nosel, yaitu terhadap arah aliran akan lebih rendah dengan nilai kecepatan aliran itu sendiri. Ini adalah apa yang disebut kecepatan rambat relatif dari gangguan, yang sama dengan
. Ketika gelombang gangguan lewat di dalam nosel di sepanjang aliran, redistribusi tekanan yang sesuai terjadi, yang hasilnya, menurut teori, adalah peningkatan kecepatan aliran keluar dan aliran gas. Pada tekanan gas konstan di saluran masuk nosel P 1 = konstan, penurunan tekanan media tempat aliran gas sesuai dengan penurunan nilai .

Namun, jika tekanan medium tempat gas mengalir turun ke nilai tertentu, di mana kecepatan aliran keluar di outlet nozzle menjadi sama dengan kecepatan suara lokal, gelombang gangguan tidak akan dapat merambat di dalam nozzle, karena kecepatan relatif perambatannya dalam medium dalam arah yang berlawanan dengan gerakan , akan sama dengan nol:

.

Dalam hal ini, redistribusi tekanan dalam aliran di sepanjang nosel tidak dapat terjadi, dan kecepatan aliran keluar gas di outlet nosel akan tetap tidak berubah dan sama dengan kecepatan suara lokal. Dengan kata lain, aliran, seolah-olah, "meniup" penghalusan yang dibuat dari luar dari nosel. Tidak peduli berapa banyak tekanan absolut media di belakang nosel tidak berkurang lebih jauh, tidak akan ada peningkatan lebih lanjut dalam kecepatan aliran, dan karenanya laju aliran, karena secara kiasan, menurut Reynolds, "nozel berhenti merasakan apa yang terjadi di luarnya" atau, seperti yang kadang-kadang mereka katakan, "nozel terkunci." Beberapa analogi dari fenomena ini adalah situasi yang kadang-kadang dapat diamati ketika suara suara seseorang ditiup oleh aliran angin sakal yang kuat dan lawan bicara tidak dapat mendengar kata-katanya, bahkan dalam jarak yang sangat dekat, jika angin bertiup darinya ke arah lawan bicara. pembicara.

Mode aliran keluar, di mana kecepatan aliran keluar di pintu keluar nosel mencapai kecepatan suara lokal, disebut modus kritis. Tingkat kedaluwarsa , konsumsi dan rasio tekanan sesuai dengan mode ini juga disebut kritis. Mode ini sesuai dengan nilai maksimum kecepatan ekspirasi dan laju aliran, yang dapat dicapai ketika gas mengalir melalui nosel konvergen konvensional. Rasio tekanan kritis ditentukan oleh rumus

,

di mana k adalah eksponen adiabatik.

Rasio tekanan kritis hanya bergantung pada jenis gas dan konstan untuk gas tertentu. Sebagai contoh:

untuk gas monoatomik k= 1,66 dan sampai 0,489;

untuk 2 atom gas dan udara k= 1.4 dan sampai 0.528

untuk 3 dan gas poliatomik k=1.3 dan sampai 0.546.

Jadi, ketergantungan teoretis untuk menentukan kecepatan aliran keluar dan laju aliran gas, yang diperoleh dalam kerangka asumsi yang diterima, sebenarnya hanya berlaku dalam kisaran nilai
. Untuk nilai
laju aliran dan aliran sebenarnya tetap konstan dan maksimum untuk kondisi tertentu.

Selain itu, untuk kondisi aliran nyata, kecepatan aliran keluar aktual dan laju aliran gas di outlet nosel, bahkan pada nilai
akan agak lebih rendah dari nilai teoritis yang sesuai. Ini karena gesekan jet terhadap dinding nosel. Suhu di outlet nosel agak lebih tinggi dari suhu teoritis. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa bagian dari kerja yang tersedia dari aliran gas dihamburkan dan diubah menjadi panas, yang mengarah pada peningkatan suhu.

DESKRIPSI STAND LABORATORIUM.

Kajian proses keluarnya gas dari nozzle dilakukan pada suatu instalasi berdasarkan metode simulasi proses fisik nyata. Instalasi terdiri dari PC yang terhubung ke model area kerja, panel kontrol dan alat ukur. Diagram instalasi ditunjukkan pada Gbr.3.

Gbr.3. Skema instalasi untuk mempelajari proses aliran keluar gas

Bagian kerja instalasi adalah tabung di mana nosel 3 konvergen yang dipelajari dengan diameter outlet d = 1,5 mm dipasang. Aliran gas (udara, karbon dioksida (CO 2), helium (He)) melalui nozzle dibuat menggunakan pompa vakum 5. Tekanan gas di saluran masuk sama dengan tekanan barometrik (P 1 = B). Laju aliran gas G dan laju alir w diatur oleh katup 4. Mode operasi ditentukan oleh vakum di belakang nosel P 3, yang dicatat pada indikator digital 6. Laju aliran gas diukur menggunakan pengukur diafragma dengan diameter d d = 5 mm. Penurunan tekanan melintasi diafragma H direkam pada indikator digital 7 dan diduplikasi pada layar monitor PC. Penghalusan P 2 di bagian outlet nosel juga direkam pada indikator digital 6 dan pada layar monitor. Koefisien aliran diafragma pengukur dengan lubang terkalibrasi = 0,95 ditentukan sebagai hasil kalibrasi.

ATURAN KINERJA KERJA.

Hubungkan instalasi ke jaringan, masuk ke dalam dialog dengan program percobaan yang tertanam di komputer.

Pilih jenis gas untuk percobaan.

Nyalakan pompa vakum. Ini menciptakan ruang hampa di belakang katup 4, yang ditampilkan di layar monitor.

Dengan membuka katup 4 secara bertahap, vakum minimum diatur

P 3 = 0,1 atm, yang sesuai dengan mode pertama. Ini memulai aliran gas.

Masukkan ke dalam protokol percobaan (Tabel 1) nilai numerik P 3 ,P 2 ,H, ditetapkan melalui indikator digital 6 dan 7.

Lakukan pengukuran nilai P 2 ,H untuk mode selanjutnya yang sesuai dengan nilai vakum yang dibuat oleh pompa vakum,

P3 = 0,2; 0,3; 0,4; 0,5…..0.9 di. Masukkan hasil pengukuran pada tabel 1

Tabel 1.

Tekanan gas pada saluran masuk nozzle P 1 =B= Pa.

Temperatur gas pada saluran masuk nosel t 1 =C.

	Nomor Modus	Hasil pengukuran

PENGOLAHAN HASIL PENGUKURAN.

Tekanan absolut dari media P3 di belakang nosel tempat gas mengalir keluar ditentukan

, Pa

4.2. Tekanan gas absolut P 2 di bagian outlet nosel ditentukan

, Pa

Laju aliran massa aktual gas ditentukan oleh besarnya penurunan tekanan H melintasi diafragma pengukur

, kg/s

di mana
- laju aliran diafragma pengukur;

- penurunan tekanan melintasi diafragma pengukur, Pa;

- kerapatan gas, kg/m 3 ;

- tekanan barometrik, Pa;

- konstanta gas, J/(kg∙deg);

- suhu gas, ;

- diameter lubang pengukur.

4.4. Karena proses aliran keluar adalah adiabatik, suhu gas teoritis T2 pada pintu keluar nosel ditentukan dengan menggunakan hubungan yang diketahui untuk proses adiabatik:

4.5. Kecepatan sebenarnya dari kedaluwarsa ditentukan dan suhu gas di bagian keluar nosel

, MS;

di mana - laju aliran massa aktual gas, kg/s;

- masing-masing, suhu (K) dan tekanan (Pa) gas di bagian outlet nosel;

- area bagian outlet nosel;

- diameter bagian outlet nosel.

Di sisi lain, berdasarkan hukum termodinamika 1 untuk aliran

di mana
- entalpi spesifik gas, masing-masing, pada saluran masuk dan keluar nosel, J/kg;

- suhu gas, masing-masing, di saluran masuk dan keluar nosel, K;

- kapasitas panas isobarik spesifik gas, J/(kgdeg);

Menyamakan bagian kanan persamaan (17) dan (18), dan menyelesaikan persamaan kuadrat yang dihasilkan untuk T 2 , suhu gas aktual di bagian outlet nosel ditentukan.

atau

,

di mana
;

;

.

4.6. Laju aliran massa teoritis gas selama aliran keluar adiabatik ditentukan

, kg/s;

di mana - luas bagian outlet nosel, m 2 ;

- tekanan gas absolut pada saluran masuk nosel, Pa;

- suhu gas pada saluran masuk nosel, K;

- konstanta gas, J/(kgdeg);

adalah indeks adiabatik.

4.7. Laju aliran gas teoretis ditentukan

di mana - suhu gas di bagian saluran masuk nosel;

- indeks adiabatik;

- konstanta gas;

- rasio tekanan;

- tekanan absolut dari media di mana aliran keluar gas terjadi, Pa;

- tekanan gas absolut pada saluran masuk nosel, Pa.

4.8. Laju aliran gas teoritis maksimum ditentukan
(aliran keluar ke ruang hampa pada P 3 = 0) dan kecepatan teoretis suara lokal (kecepatan kritis)
.

4.9. Hasil perhitungan dimasukkan pada tabel 2.

Meja 2.

Hasil perhitungan

4.10. Dalam koordinat
dan
grafik ketergantungan dibangun, dan grafik ketergantungan juga dibangun
. Grafik menentukan nilai rasio tekanan kritis ,

yang dibandingkan dengan yang dihitung

.

4.11. Berdasarkan hasil perhitungan dan konstruksi grafis, buatlah kesimpulan tentang hal-hal berikut:

Bagaimana kecepatan aliran keluar teoritis dan laju aliran gas bergantung pada rasio tekanan ?

Bagaimana kecepatan aliran keluar aktual dan laju aliran gas bergantung pada rasio tekanan ?

Mengapa nilai kecepatan aliran keluar aktual dan laju aliran gas lebih rendah dari nilai teoretis yang sesuai dalam kondisi eksternal yang sama?

PERTANYAAN UJI.

Asumsi apa yang dibuat dalam deskripsi teoritis termodinamika proses aliran keluar gas?

Hukum dasar apa yang digunakan untuk menjelaskan proses aliran keluar secara teoritis?

Apa saja komponen kerja yang dilakukan oleh aliran gas saat mengalir melalui nosel?

Apa hubungan antara entalpi dan kerja teknis aliran gas dalam aliran keluar adiabatik?

Apa itu rezim aliran kritis dan bagaimana karakteristiknya?

Bagaimana menjelaskan dari sudut pandang fisik perbedaan antara ketergantungan teoretis dan eksperimental dari kecepatan aliran keluar dan laju aliran pada ?

Bagaimana kondisi aliran keluar aktual mempengaruhi kecepatan, laju aliran, dan suhu gas di pintu keluar nosel?