Физические свойства газов

Физические свойства газов характеризуются следующими основными параметрами:

1. Плотность , .

2. Удельный объём , .

3. Динамическая вязкость , .

4. Удельная теплоёмкость , , .

5. Относительная плотность: .

Плотность воздуха при стандартных условиях (, ) составляет 1.206 килограмма на кубометр, при нормальных условиях (, ).

Вязкость газов, в отличие от вязкости жидкости, при увеличении температуры тоже увеличивается: , где - вязкость при температуре 273 кельвина.

Существует две основные модели, описывающие поведение газа: модель идеального газа и модель реального газа. Вязкость идеального газа с повышением давления не меняется, а вязкость реального газа с повышением давления увеличивается.

Теплоёмкость газа зависит от процесса, который происходит с газом и от свойств самого газа. При изохорном процессе теплоёмкость можно вычислить по следующей формуле: .

Теплоёмкость при изобарном процессе определяется из следующего уравнения: .

При движении газа по трубопроводу наблюдается эффект Джоуля-Томпсона, который заключатся в снижении температуры газа по мере его продвижения по трубопроводу, так как при понижении давления уменьшается кинетическая энергия газа, что приводит к уменьшению его температуры.

При перекачке газа по магистральному газопроводу используются три основных величины расхода:

1. Объёмный расход , , .

2. Массовый расход , , .

3. Коммерческий расход - массовый расход, приведённый к стандартным условиям, , .

Соответственно объёмному и массовому расходу, вводят понятия линейных и массовых скоростей.

Линейная скорость , .

Массовая скорость , .

При движении газа по газопроводу массовый расход и скорость постоянны, а линейная скорость и объёмный расход увеличиваются вследствие снижения плотности.

Любой природный газ представляет собой газовую смесь, состоящую из 90-99 процентов метана, пропана, бутана, азота, кислорода и других газов.

Состав газовой смеси может быть выражен в объёмных, мольных или массовых долях.

Объёмная концентрация -того компонента определяется из соотношения: . Мольная концентрация -того компонента определяется исходя из следующей уравнения: .

Массовая концентрация -того компонента рассчитывается по следующей формуле: .

Молекулярную массу -того компонента можно определить с помощью формулы:

, .

Молекулярная масса всей смеси рассчитывается следующим образом: .