Реферат: Фізико-хімічні властивості газів
2. ТЕРМОДИНАМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ГАЗІВ
Теплоємність системи, Дж/°К,— це відношення кількості теплоти Q, поглинутої газом у певному термодинамічному процесі, до приросту температури ΔТ:
Відношення теплоємності (С) однорідного тіла до його маси (m) називається питомою масовою теплоємністю (Дж/кг·Кº), тобто:
Теплоємність реальних газів залежить від складу газу, температури й тиску.
Теплопровідність визначається кількістю теплоти (Q), що проходить крізь стінку площею (F), товщиною (δ) за проміжок часу (τ) при різниці температур по обидві сторони стінки (T1 — Т2 ) :
де К — коефіцієнт теплопровідності у Вт/м*°К.
Із підвищенням тиску теплопровідність газів зростає (рис. 1.04).
Рис. 1.04 Залежність теплопровідності від приведених температури Тпр . і тиску Рпр
Теплота згоряння (теплотворна здатність) — це тепло, що виділяється при згорянні одиниці об'єму (або маси) газу за певних умов. Теплота згоряння визначається кількістю тепла, яке виділяється при охолодженні продуктів згоряння до 273 °К і при конденсації утвореної вологи. Теплоту згоряння природного газу можна підрахувати по теплоті згоряння.
Наявність компонентів, які входятьу його склад, припускаючи, що природний газ підлягає законам ідеального газу (табл. 1.01). інертних газів у газовій суміші зменшує її теплоту згоряння (рис. 1.06).
Рис. 1.05 Залежність теплотворної здатності природного газу від його густини і вмісту інертних газів
Дроселювання газу — це технологічний процес при добуванні і транспортуванні газу, приякому відбувається різке зниження тиску і розширення газового потоку. При [у залежно від перепаду тисків знижується температура газу. Зміна температури газу при _дроселюванні отримала назву ефекту Джоуля-Томсона. Зміну температури газу при йогодроселюванні можна визначити по номограмі (рис.1.06).
Для визначення температури газу після дроселювання знаходять точку з координатами, що відповідає початковим тиску й температурі (до штуцера), а потім цю точку переміщують паралельно найближчійгазоентальпії кінцевого тиску (після штуцера). Ордината цієї точки в новому положенні визначить кінцевутемпературу (після штуцера).
 |
???. 1.06 ????????? ??? ?????????? ????????????? ??????????? ?????? ??? ??????
3.ТОКСИЧНІ І ТЕПЛОВІ ВЛАСТИВОСТІ ГАЗІВ
Небезпечними властивостями вуглеводневих газів е їх токсичність, пожежонебезпечність і здатність до утворення вибухонебезпечних сумішей із повітрям.
В атмосферному повітрі населених пунктів, у повітрі робочої зони і у воді водоймищ санітарно-побутового водокористування встановлюються гранично допустимі концентрації шкідливих речовин, які затверджуються Міністерством охорони здоров'я України.
Із газових компонентів природних і попутних газів особливо токсичний сірководень, його запах відчувається при вмісті в повітрі 0,0014—0,0023 мг/л.
Сірководень є отрутою, що викликає параліч органів дихання й серця. Концентрація сірководню 0,06 мг/л викликає головний біль. При концентраціях 1 мг/л і вище настають гостре отруєння і смерть. Гранично допустима концентрація сірководню в робочій зоні виробничих приміщень — 0,01 мг/л, а в присутності вуглеводнів С1 — С5 — 0,003 мг/л.
Характер дії на організм людини вуглекислого газу — наркотичний, при високих концентраціях викликає швидку задуху через нестачу кисню. Вміст 4—5 % вуглекислого газу в повітрі призводить до запаморочення голови, підвищує кров'яний тиск. Вдихання високих концентрацій вуглекислого газу (20 %) спричиняє зупинку дихання і смерть.
Природні вуглеводневі гази утворюють вибухонебезпечні суміші з повітрям. Існують концентраційні границі вибуховості газів у суміші з повітрям: нижня границя відповідає мінімальній концентрації горючого газу, при якій вибух уже неможливий; верхня — максимальній концентрації, при якій ще можливий вибух.
При вибуху швидкість поширення детонаційної хвилі горіння (900— 3000 м/с) перевищує швидкість звуку в повітрі.
При концентрації газу в повітрі в межах запалювання при наявності джерела запалювання виникне вибух. Якщо вміст газу в повітрі менше нижньої і більше верхньої границі вибуховості, то суміш не здатна вибухати. При цьому вона згоряє спокійним полум'ям. Швидкість поширення фронту хвилі горіння при атмосферному тиску становить близько 0,3—2,4 м/с.
Тиск, що виникає при вибуху газоповітряної суміші, визначається по формулі: