On the interpretation of certain thermodynamic expressions and coefficients for ideal gases in terms of average values within temperature intervals

Autor/autori: Corneliu BERBENTE, Daniel CRUN?EANU, Dan RACO?I

Rezumat: Modelul gazului ideal este o buna aproximatie la temperaturi inalte, fiind larg utilizat la calculul transformarilor gazelor, spre exemplu, in motoare termice si la evolutia vehiculelor de mare viteza in atmosfera. Expresiile existente ale ecuatiilor pentru energie, temperatura de stagnare, stare critica, evolutii izentropice ale gazelor etc. sunt extinse la cazul caldurilor specifice si exponentilor izentropici considerind variatia cu temperatura, pasrtindu-se formele uzuale ale acestora prin introducerea unor unor capacitati calorice medii si a unor numere Mach medii echivalente. De asemenea, se introduce o temperatura adimensionala, ?, si se folosesc functii termodinamice adimensionalizate pentru a simplifica maniera de calcul, a evita diferentele mari de ordine de marime ale coeficientilor tabelati, precum si posibile interpretari legate de dimensiunile acestor coeficienti. În acest fel, trecerea de la marimile molare la cele masice si invers este, de asemenea, simplificata. Se dau expresii adimensionale compacte pentru capacitatile calorice, pentru entalpie, entropie, entalpia libera etc. În cazul amestecurilor de gaze, este preferabil sa se calculeze mai intii coeficientii adimensionali pentru capacitatea calorica la presiune constanta, reducind calculul la cazul unui simplu gaz; o deosebire apare la calculul entropiei unde trebuie adaugata entropia de amestecare. Ca model, se aplica aceste idei utilizind datele NASA, care dau o variatie foarte precisa a capacitatilor calorice cu temperatura, constituind punctul de plecare pentru calculul celorlalte functii termodinamice. Este pus in evidenta caracterul de interval al marimilor medii, datorat aproximarilor pe portiuni.

Cuvinte cheie: capacitate calorica medie, temperatura adimensionala, numar Mach mediu echivalent.

 

DOWNLOAD PDF