Состав сухого воздуха до высоты 90 км

(Литвинов Ю.А., Боровик В.О. Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей. М.:Машиностроение, 1979. 288 с.)

Наименование составляющей атмосферного воздуха	Хими-ческая форму-ла	Газовая посто- янная R	Масса одного киломо-ля кг/кмоль	Содержа-ние составляю-щей в процентах
Азот	N 2	296.8	28.0134	78.084
Кислород	O 3	259.8	31.9968	20.9476
Аргон	Ar	208.2	39.9440	0.934
Углекислый газ	CO 2	188.9	44.0079	0.0314
Неон	Ne	411.9	20.1830	1.818х10-3
Метан	CH 4	519.6	16.0000	0.2х10-3
Сернистый ангидрид	SO 2	129.8	64.0656	0.1х10-3
Гелий	He	2077.2	4.0026	524х10-6
Криптон	Kr	99.2	83.8000	114х10-6
Водород	H 2	4124.4	2.0159	50х10-6
Окись азота	N 2 O	188.9	44.0118	50х10-6
Ксенон	Xe	261.4	31.8000	8.7х10-6
Озон	O 3	173.2	48.0000	7х10-6 (летом) 2х10-6 (зимой)
Перекись азота	NO 2	180.7	46.0000	2х10-6
Йод	J 2	65.5	126.9044	1х10-6

1.5. Деформационная и техническая работа идеального газа.

Продифференцируем уравнение состояния для 1 кг массы идеального газа:

Здесь - элементарная работа, связанная с изменением объёма . Эту работу в авиационной технике называют деформационной. Знак «» показывает, что эта работа не является полным дифференциалом, так как неизвестен закон (процесс) изменения давления от удельного объёма ().

Если процесс изменения давления от удельного объёма известен, то есть известен термодинамический процесс , то интеграл называют деформационной работой или работой сжатия при (или расширения при ).

Из этой формулы видно, что и имеют одинаковые знаки:

если , то , то есть при расширении деформационная работа рабочего положительна, при этом тело само совершает работу, например, при движении поршня в цилиндре под действием давления газов к так называемой «нижней мёртвой точке»;

если , то , то есть при сжатии деформационная работа отрицательна: это означает, что на сжатие затрачивается внешняя работа, например, при движении поршня в цилиндре к так называемой «верхней мёртвой точке».

Здесь - элементарная работа, связанная с изменением давления рабочего тела, в том числе и на границе рабочего тела с внешней средой.

Знак «» показывает, что эта работа также не является полным дифференциалом, поскольку неизвестен закон (процесс) изменения давления от удельного объёма ().

Если процесс изменения давления от удельного объёма известен, то есть известен термодинамический процесс , то интеграл называют технической работой в термодинамическом процессе или интегралом Даниеля Бернулли (1700 – 1782), швейцарского учёного, академика (1725 – 1733) Петербургской Академии наук, разработавшего уравнение в 1738 году, связывающее скорость, давление в потоке идеальной жидкости при установившемся течении и содержащее названный интеграл.

Из этой формулы видно, что и имеют одинаковые знаки:

если , то , то есть при увеличении давления рабочего тела техническая работа положительна, за счет подвода внешней энергии к рабочему телу, например, при сжатии воздуха в компрессоре ГТД за счет подводимой внешней энергии от рабочих лопаток;

если , то , то есть при уменьшении давления рабочего тела его техническая работа отрицательна: это означает, что рабочее тело отдаёт энергию внешней среде, например, при расширении газа в турбине ГТД, в которой энергия газа передается рабочим лопаткам.

В теплотехнике для исследования термодинамических процессов широко используется диаграмма, в которой осью абсцисс служит удельный объём , а осью ординат – давление р (рис.1.4,1.5). Поскольку состояние термодинамической системы определяется двумя параметрами, то на диаграмме оно изображается точкой. На рис.1.4,1.5 точка «1» соответствует начальному состоянию системы, точка «2» - конечному, а линия «12» - процессу расширения (удельный объём возрастает при переходе от до ).

Рис.1.4. Графическое представление деформационной работы расширения

в диаграмме

Рис.1.5. Графическое представление технической работы расширения

в диаграмме

При бесконечно малом изменении удельного объёма площадь заштрихованной вертикальной полоски равна следовательно, работа процесса «12» изображается площадью, ограниченной кривой процесса, осью абсцисс и крайними ординатами. Таким образом, деформационная работа (при изменении объема) эквивалентна площади под кривой процесса в диаграмме. Каждому пути перехода системы из состояния «1» в состояние «2» (например, «12», «1а2» или «1 b 2») соответствует своя работа расширения: . Следовательно, деформационная работа зависит от характера термодинамического процесса, а не является функцией только исходного и конечного состояний системы. С другой стороны, интеграл зависит от пути интегрирования и, следовательно, элементарная деформационная работа не является полным диффе­ренциалом и не может быть представле­на соотношением .