Основные определения. Физическое состояние рабочего тела определяется тремя параметрами состояния: температурой, давлением и удельным объемом.

Физическое состояние рабочего тела определяется тремя параметрами состояния: температурой, давлением и удельным объемом.

Температура характеризует тепловое состояние тела и измеряется в градусах. Численное значение температуры зависит от принятой температурной шкалы. Используются температурные шкалы: абсолютная или термодинамическая – , К; Цельсия или стоградусная, называемая также международной практической шкалой, – , ºС шкала Фаренгейта – , ºF и др.

Абсолютная температура тела

По шкале Фаренгейта, применяемой в Англии и США, температура плавления льда 32 и температура кипения воды 212˚, следовательно,

Давление – это сила, действующая по нормали на единицу поверхности. Единицей давления в системе СИ является паскаль, представляющий давление силы в 1 ньютон на площадь в 1 м², т.е. 1 Н/м². Давление измеряется манометрами, если оно больше атмосферного, или вакуумметрами, если меньше.

Абсолютное давление если оно больше атмосферного (барометрического) определяется как сумма:

,

где показание манометра, измеряющего избыточное давление.

Если , то

,

где – показание вакуумметра, измеряющего разрежение.

Удельный объем тела, или объем единицы массы,

где и – соответственно объем тела и его масса.

Нормальные физические условия соответствуют t_н= 0 ºС и =101325 Н/м²=760 мм. рт. ст.

Уравнение состояния тела устанавливается зависимость между параметрами состояния. Для идеального газа уравнение состояния выражается законом Клапейрона:

а) для 1 кг газа

(1)

где R – газовая постоянная;

б) для m кг газа

. (2)

Для моля идеального газа уравнение состояния предложено Менделеевым:

, (3)

где объем моля газа;

молекулярная масса.

При нормальных физических условиях .

Универсальная газовая постоянная

Газовая постоянная

(4)

Объем газа V, находящегося при произвольных физических условиях (р и Т), может быть приведен к нормальным физическим условиям (p_н и T_н)

по формуле

 

Таблица 1

Значения и для некоторых газов

Газы	Химическое обозначение		Дж/(кг∙К)
Азот		28,013	296,015
Аммиак		17,030	488,215
Аргон		39,948	208,128
Воздух	-	28,950	287,195
Водород		2,014	4128,252
Водяной пар		18,015	461,512
Гелий		4,0026	2077,224
Кислород		31,999	259,829
Метан		16,043	518,251
Окись углерода		28,0105	296,827
Углекислый газ		44,010	188,918