§3.11. применение газов в технике. Применение газов в технике Применение газовых законов в технике

Данная презентация хорошо подходит для изложения материала в 10 классе по профильному курсу физики. Тема урока раскрывает основные понятия: 1. удельная теплота парообразования

2. относительная влажность воздуха и абсолютная влажность воздуха

Также в презентации рассмотрены применение в промышленности сжиженных гагов и их получение. Приборы для измерения влажности воздуха

Скачать:

Подписи к слайдам:

Теплота парообразованияСжижение газовВлажность воздуха Это количество теплоты, требующееся для превращения данной массы жидкости в пар той же температурыQп, Дж Q, Дж
Теплота парообразования Куда расходуется подводимая к телу энергия? На увеличение его внутренней энергии при переходе из жидкого состояния в газообразное теплота парообразования зависит от рода жидкости, ее массы и температуры.эта зависимость характеризуется – удельной теплотой парообразования - r, Дж/кг Удельной теплотой парообразования данной жидкости называется отношение теплоты парообразования жидкости к его массеr=Qп/mr – удельная теплота парообразованияm - масса жидкости Qп=rm – энергия, которая поглощается при парообразовании, ДжQк= -rm – энергия, которая выделяется при конденсации пара, Дж Сжижение газов В 1799 г. первый газ (аммиак) был обращен в жидкостьАнглийский физик М.Фарадей сжижал газы путем их одновременного охлаждения и сжатияКо второй половине 19 века остались не обращенными только 6 газов: водород, кислород, азот, оксид азота и метан (т.к. не было техники для получения низких температур) Установки для сжижения газов Детандеры (расширители) низкого давления разработаны академиком П.Л. Капицей 1- компрессор, туда поступает атмосферный воздух, где сжимается до давления в несколько десятков атмосфер2 – теплообменник, в нем охлаждается проточной водой горячий воздух и поступает в цилиндр детандера (3) – здесь он расширяясь, толкает поршень, и охлаждается настолько сильно, что конденсируется в жидкость4 – сосуд, куда поступает сжиженный воздух
Получение жидкого воздуха
Хранение жидких газов Сосуд Дьюара1) Устроен, как термос, имеет двойные стеклянные стенки, между которыми нет воздуха2) Внутренняя стенка блестящая - для уменьшения нагревания излучением3) Узкое открытое горлышко, чтобы содержащийся в сосуде газ имел возможность постепенно испаряться4) При испарении, сжиженный газ остается холодным5) Жидкий воздух сохраняется в течение нескольких недель Применение сжиженных газов
В технике для разделения воздуха на составные части. Метод основан на том, что различные газы, из которых состоит воздух, кипят при различных температурах2) Жидкий кислород используется в качестве окислителя для двигателей космических ракет3) Жидкий водород – топливо в космических ракетах4) Жидкий аммиак применяется в холодильниках – огромных складах, где хранятся продукты
Влажность воздуха
Парциальное давление водяного пара – давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали
абсолютная влажность воздуха – плотность водяного пара, кг/м3 показывает, сколько водяного пара содержится в 1 м3 воздуха
-абсолютная влажность, кг/м3плотность насыщенного водяного пара при данной температуре, кг/м3парциальное давление водяного пара, Па давление насыщенного пара, Па
Относительная влажность воздуха Показывает, насколько водяной пар при данной температуре близок к насыщению Точка росы – температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы находящийся в нем пар достиг состояния насыщения (при данной влажности воздуха и неизменном давлении) Конденсационный гигрометр1- металлическая коробка2 – передняя стенка3 – кольцо4 – теплоизолирующая прокладка5 – резиновая груша
Приборы, для измерения влажности воздуха Волосной гигрометр1-металлическая стойка2- обезжиренный человеческий волос3 – гайка4 – стрелка5 - блок
Приборы, для измерения влажности воздуха Психрометр
Приборы, для измерения влажности воздуха

Тлеющий разряд - самостоятельный газовый разряд, осуществляемый при низком давлении. Тлеющий разряд включает две основные области: -1- несветящуюся область, непосредственно прилегающую к катоду (катодное темное пространство; -2- светящуюся область (положительный светящийся столб). Внешний вид и распределение параметров в нормальном тлеющем разряде ПРИМЕНЕНИЕ

ПРИМЕНЕНИЕ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА: В СТАБИЛИТРОНАХ Стабилитрон- двухэлектродный газоразрядный или полупроводниковый прибор, напряжение на котором при изменении (в определённых пределах) протекающего в нём тока изменяется незначительно. С. применяют для поддержания постоянства напряжения на заданном участке электрической цепи, например в стабилизаторах напряжения. Схема включения стабилитрона в параметрическом стабилизаторе напряжения

ПРИМЕНЕНИЕ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА: В ТИРАТРОНАХ Тиратрон - трёхэлектродный ионный прибор с накаливаемым холодным катодом, либо тлеющего разряда в среде заполняющего прибор газа.Т. применяются широко преимущественно в цепях формирования мощных импульсов электрического тока (главным образом в качестве коммутирующих приборов в модуляторах передатчиков радиолокационных станций).

Искровой разряд - - нестационарный электрический разряд в газе, возникающий в электрическом поле при давлении газа до нескольких атмосфер. Искровой разряд имеет вид пучка ярких зигзагообразных каналов. искра, одна из форм электрического разряда в газах; возникает обычно при давлениях порядка атмосферного и сопровождается характерным звуковым эффектом - "треском" искры. В природных условиях И. р. наиболее часто наблюдается в виде молнии ПРИМЕНЕНИЕ

ПРИМЕНЕНИЕ ИСКРОВОГО РАЗРЯДА: И. р. нашёл разнообразные применения в технике. С его помощью инициируют взрывы и процессы горения, измеряют высокие напряжения; его используют в спектроскопическом анализе, в переключателях электрических цепей, для высокоточной обработки металлов Электроискровая обработка. Основана на специфическом воздействии искрового разряда на материал. Позволяет получать изделия с высокой точностью и малой шероховатостью поверхности Электроискровой карандаш. Схема Портативный электроискровой дефектоскоп

Дуговой разряд - самостоятельный разряд в газе, протекающий при сравнительно небольшом напряжении и при большой плотности тока. Основной причиной дугового разряда является интенсивная термоэлектронная эмиссия раскаленного катода. ПРИМЕНЕНИЕ Электрическая дуга - один из видов самостоятельного дугового разряда в газе, в котором разрядные явления сосредоточены в узком ярко светящемся плазменном шнуре. При горизонтальном расположении электродов этот шнур под действием восходящих потоков нагретого разрядом газа принимает форму дуги.

ОГНИ СВЯТОГО ЭЛЬМА ОГНИ СВЯТОГО ЭЛЬМА (форма коронного разряда), электрические разряды в атмосфере в форме светящихся кисточек, наблюдаемые иногда на острых концах возвышающихся над земной поверхностью высоких предметов. Э. о. образуются в моменты, когда напряжённость электрического поля в атмосфере у острия достигает величины порядка 500 в/м и выше, что чаще всего бывает во время грозы или при её приближении, а зимой во время метелей. По физической природе Э. о. представляют собой особую форму коронного разряда. Коронный разряд Коронный разряд - электрическая корона; возникает при резко выраженной неоднородности электрического поля вблизи электродов. Подобные поля формируются у электродов с очень большой кривизной поверхности (острия, тонкие провода). При К. р. эти электроды окружены характерным свечением, также получившим название короны. Корона часто появляется на высоких остроконечных предметах вокруг проводов линий электропередач ПРИМЕНЕНИЕ

ПРИМЕНЕНИЕ КОРОННОГО РАЗРЯДА: В К. р. электрическая энергия преобразуется главным образом в тепловую - в соударениях ионы отдают энергию своего движения нейтральным молекулам газа. Этот механизм вызывает значительные потери энергии на высоковольтных линиях передач. Полезное применение К. р. нашёл в электрических фильтрах, электрической окраске (в частности, для нанесения порошковых покрытий). Электрический фильтр, аппарат для удаления из промышленных газов взвешенных жидких или твёрдых частиц путём ионизации этих частиц при прохождении газа через область коронного разряда и последующего осаждения на электродах

Цели урока:

Образовательные:

1. Подготовить учащихся к применению 1 закона термодинамики к различным изопроцессам.
2. Изучить изопроцессы на установке для демонстрации процессов в газах.
3. Научить учащихся решать аналитические и графические задачи, используя газовые законы.

Воспитательные:

1. Продолжить формирование познавательного интереса учащихся; в целях интернационального воспитания обратить внимание учащихся, что физика развивается благодаря работам ученых различных стран и исторических времен;
2. Продолжить формирование стремления к глубокому усвоению теоретических знаний через решение задач.

Развивающие:

1. Активизация мыслительной деятельности (способом сопоставления), формирование алгоритмического мышления; развитие умений сравнивать, выявлять закономерности, обобщать, логически мыслить; научить применять полученные знания в нестандартных ситуациях для решения графических и аналитических задач
2. Развитие умения самостоятельно решать проблемные ситуации.

Оборудование: Электроплитка, химический стакан, пробирка, прибор для изучения газовых законов, компьютер, проектор с экраном.

Ход урока

I. Разминка

а) «Хотите чаю?» – спросил хозяин дома, пришедшего к нему Шерлока Холмса.

– Да, – ответил гость.

– Вот и хорошо, – сказал хозяин, – сладкого?

–Да, – подтвердил Холмс.

– Я люблю горячий чай, поэтому кладу в него кусочки сахара только перед тем, как пить, – продолжил хозяин.

– Разумнее это делать раньше, сразу как вам налили чай, – посоветовал Шерлок Холмс.

Прав ли он?

Ответ : Прав. Если сахар положить сразу в горячий чай, его температура тут же понизится: чем меньше она будет отличаться от комнатной, тем медленней чай будет остывать. (тепловое равновесие)

б) Найти ошибки в рисунках, где m = const.

II. Повторение

а) изотермический процесс, изохорный процесс, изобарный процесс.

1. Работа с таблицей: Учащиеся имеют перед собой графики – для изотермического в координатах (р,V), для изохорного – (р,T), для изобарного – (V,T) и координатные системы без графиков. Учащиеся должны определить вид процесса, написать газовые законы и дорисовать остальные графики, а желающие – для двух различных значений. После выполнения работы графики проецируем на экран и каждый ученик проверяет работу своего соседа.

Графики должны иметь вид:

2. Показ опытов с помощью самодельного прибора : Перед учащимися создаем проблемную ситуацию - объяснить наблюдаемое явление.

а) Какие термодинамические параметры не изменяются?
б) Как происходит изменение других параметров?
в) Как называется данный процесс?

Для изучения процессов в газах применяем демонстрационную установку, показанную на следующем рисунке:

Для успешной работы прибора должна быть обеспечена герметичность, а вместо мультиметра М 838 можно использовать другой, который измеряет температуру по шкале Цельсия.

• Демонстрация изотермического процесса . Рукой медленно поднимаем и опускаем поршень шприца, а температура остается постоянной.
• Демонстрация изохорного процесса . Жидкостный манометр заменяем демонстрационным манометром и включаем электроплитку. Наблюдаем повышение температуры и давления газа.
• Демонстрация изобарного процесса . Продолжаем нагревание. Когда сила давления газа на поршень будет достаточной, начнется изобарное расширение газа – поршень поднимается. Отмечаем неизменность показаний манометра, хотя температура газа растет.

Установка может служить моделью тепловой машины. На ней можно показать основные элементы любой тепловой машины, продемонстрировать простой цикл машины. Нагревателем служит электроплитка, холодильником – окружающий воздух, рабочим телом – газ в колбе и в шприце под поршнем. Опишем цикл машины, состоящий их двух изохор и из двух изобар.

Исходное состояние – поршень в нижнем положении, на котором стоит груз массой 10-20 г. Включаем электроплитку. Давление и температура газа начинают расти, что фиксируются манометром и мультиметром. Объем газа остается при этом остается постоянным до тех пор, пока сила давления на поршень не превышает веса поршня и груза. Рабочее тело совершает процесс (участок 1-2). Далее поршень поднимается при постоянном давлении газа (участок 2-3), показания манометра не меняются. Температура же продолжает расти. Рабочее тело на участке 1-2-3 получило от нагревателя некоторое количество теплоты Q 1 . Выключаем и убираем электроплитку. Убираем груз. Рабочее тело отдаст холодильнику некоторое количество теплоты Q 2 . При этом давление газа сначала уменьшится изохорно (участок 3-4) (пока сила давления газа больше веса поршня), потом изобарно (участок 4-1). Обращаем внимание учащихся на то, что давление на участке 4-1 меньше, чем на участке 2-3. Это четко видно из показаний манометра. Температура снова становится комнатной, что наблюдается по показаниям мультиметра. Цикл завершен, совешена работа по поднятию груза.

3. Решение экспериментальной задачи: Показываем следующий опыт – на электроплитку ставим высокий химический стакан с водой. Внутри воды находится перевернутая пробирка, частично заполненная водой. Резинкой отмечаем первоначальный уровень воды в пробирке. Можно сделать подсвет, ставя между установкой и лампой подсвета лист ватмана. По мере нагревания пробирка всплывает, охлаждается, касаясь с наружным воздухом и опускается на дно. Учащихся просим объяснить этот опыт.

(После нагревания воздуха в пробирке, он расширяется и вытесняет часть воды из пробирки. В результате уменьшается сила тяжести системы состоящей из пробирки и воды в ней. Как только сила тяжести станет меньше выталкивающей силы, пробирка всплывает.)

Этот опыт показываем ещё раз при изучении принципа действия тепловых машин.

IV. Применение газовых законов в жизни

Изотермическим можно приближенно считать процесс медленного сжатия воздуха или расширения газа под поршнем насоса при откачке его из сосуда. Правда температура газа при этом меняется, но в первом приближении этим изменением можно пренебречь. Однако газовые законы активно работают не только в технике, но и в живой природе, широко применяются в медицине. Закон Бойля-Мариотта начинает «работать на человека» (как, впрочем, и на любое млекопитающее) с момента его рождения, с первого самостоятельного вздоха. При дыхании межреберные мышцы и диафрагма периодически изменяют объем грудной клетки. Когда грудная клетка расширяется, давление воздуха в легких падает ниже атмосферного, т.е. «срабатывает» изотермический закон (pV = const), и вследствие образовавшегося перепада давлений происходит вдох. Другими словами воздух идет из окружающей среды в легкие самотеком до тех пор, пока величины давления в легких и в окружающей среде не выровняются. Выдох происходит аналогично: вследствие уменьшения объема легких давление воздуха в них становится больше, чем внешнее атмосферное, и за счет обратного перепада давлений он переходит наружу.

V. Фронтальный опрос

Работу выполняют на тех же листах, где учащиеся работали с графиками, на обратной стороне. Задачи решаются полностью.

1. Газ находится в цилиндре с подвижным поршнем и при температуре 300К занимает объем 200 см 3 . Какой объем (в см 3) займет газ при температуре 270 К. Давление постоянно.
   а) 420, б) 222, в) 405, г) 180.
2. Газ охладили при постоянном объеме от 127°С до 27°С. На сколько % надо после этого уменьшить объем газа в изотермическом процессе, чтобы давление стало равно первоначальному?
   а) 25, б) 125, в) 100, г) 75.
3. Резиновую лодку надули утром, когда температура воздуха была 7°С. На сколько % увеличилось давление воздуха в лодке, если днем он прогрелся до 21°С? Объем лодки не изменился.
   а) 25, б) 10, в) 5 , г) 15, д) 20.
4. На сколько % надо уменьшить абсолютную температуру газа при увеличении его объема в 6 раз, чтобы давление упало в 10 раз?
   а) 20, б) 30, в) 40 , г) 50, д) 10.
5. На какой глубине объем пузырька воздуха, поднимающегося со дна водоема, в 2 раза меньше, чем на поверхности? Атмосферное давление 100 кПа. Температура не изменяется.
   а) 20 м, б) 15 м, в) 5 м, г) 10 м , д) 8 м.

VI . Подведение итогов

1. Что нового узнали? Чему научились?
2. Домашнее задание: §71, упр. 13(11) (Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский «ФИЗИКА 10 класс ).

Газы обладают рядом свойств, которые делают их незаменимыми в очень большом числе технических устройств. Все особенности поведения газов, позволяющие использовать их на практике, можно установить с помощью уравнения состояния (3.9.9).

Газ - сжатое упругое тело

Как следует из уравнения состояния, давление, оказываемое газом на стенки сосуда, равно

Это давление исчезает лишь при т → 0 (газа почти нет) или V → ∞ (газ неограниченно расширился), а также при Т→ 0 (молекулы газа не движутся).

Сила давления газа на стенки F = pS , представляет собой частный вид силы упругости. Газ подобен пружине, которая всегда сжата. Важно, что газ малой массы способен создавать сравнительно большое давление.

Управление давлением газа

Давление газа можно менять, изменяя его объем или температуру. Кроме того, силу давления газа легко регулировать и не меняя его объема или температуры. Газ - это сжатая «пружина», «жесткость» которой можно быстро изменить, используя прямо пропорциональную зависимость давления газа от его массы (см. формулу (3.11.1)). Увеличивая массу газа в любом замкнутом пространстве, мы можем увеличить давление. Так и поступают, например, накачивая автомобильную шину или футбольный мяч воздухом. Выпуская часть газа из сосуда, уменьшают его давление.

Большая сжимаемость газов

Газы, особенно при давлениях, близких к атмосферному, по сравнению с жидкостями и твердыми телами легко сжимаются. Это означает, что небольшое изменение давления заметно меняет их объем. И наоборот, значительное изменение объема не приводит к большому изменению давления.

Благодаря большой сжимаемости газа сила его давления мало меняется при расширении или сжатии. Поэтому газ, толкая поршень, совершает значительную работу на большом отрезке пути.

Хорошая сжимаемость газов позволяет запасать их в больших количествах в баллонах, удобных для хранения. Сжатый природный газ транспортируется по трубам на расстояния в тысячи километров.

Зависимость объема газа от температуры

Объем газов значительно увеличивается при увеличении температуры. При нагревании на 1 °С объем газа при постоянном давлении увеличивается в сотни раз больше, чем объем жидких и твердых тел.

Все перечисленные свойства газов используются в технике.

Газ - амортизатор

Свойство газа не сохранять свою форму, малая его плотность и возможность регулировки давления делают газ одним из самых совершенных амортизаторов.

Вот как работает автомобильная или велосипедная шина. Когда колесо наезжает на бугорок, шина с находящимся в ней воздухом деформируется (рис. 3.16) и толчок, получаемый осью колеса, значительно смягчается. Если бы шина была жесткой, то ось подпрыгнула бы вверх на высоту бугорка или Рис.3.16 еще больше.

Газ - рабочее тело двигателей

Большая сжимаемость газов и ярко выраженная зависимость их давления и объема от температуры делают газ «удобным» рабочим телом в двигателях, работающих на сжатом газе, и в тепловых двигателях.

В двигателях, работающих на сжатом газе, в частности на сжатом воздухе, газ (воздух) при расширении вследствие хорошей сжимаемости совершает работу почти при постоянном давлении. Сжатый воздух, оказывая давление на поршень, открывает двери в автобусах, поездах метро и электричках. Сжатым воздухом приводят в движение поршни воздушных тормозов железнодорожных вагонов и грузовиков. Пневматический молоток и другие пневматические инструменты приводятся в движение сжатым воздухом.

Даже на космических кораблях имеются небольшие реактивные двигатели, работающие на сжатом газе - гелии. Они ориентируют корабль нужным образом.

В двигателях внутреннего сгорания на автомобилях, тракторах, самолетах и в реактивных двигателях в качестве рабочего тела, приводящего поршень, турбину или ракету в движение, используют газы высокой температуры.

При сгорании горючей смеси в цилиндре (например, паров бензина и воздуха) температура резко увеличивается, давление на поршень растет и газ, расширяясь, совершает работу на всей длине рабочего хода поршня (рис. 3.17).

Практически только газ можно эффективно использовать в качестве рабочего тела в двигателях. Нагревание жидкого или твердого тела до такой же температуры, как и газа, вызвало бы лишь незначительное перемещение поршня.

Любое огнестрельное оружие в сущности является тепловой машиной. Рабочее тело здесь тоже газ - продукты сгорания взрывчатых веществ. Сила давления газа выталкивает пулю из канала ствола или снаряд из дула орудия. И существенно, что эта сила совершает работу на всей длине канала. Поэтому скорости пули и снаряда оказываются огромными: сотни метров в секунду.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат на тему:

« Применение газов в технике »

Выполнил:

Захваткин Влад

Газы в технике, применяются главным образом в качестве топлива; сырья для химической промышленности: химических агентов при сварке, газовой химико-термической обработке металлов, создании инертной или специальной атмосферы, в некоторых биохимических процессах и др.; теплоносителей; рабочего тела для выполнения механической работы (огнестрельное оружие, реактивные двигатели и снаряды, газовые турбины, парогазовые установки, пневмотранспорт и др.): физической среды для газового разряда (в газоразрядных трубках и др. приборах). В технике используется свыше 30 различных газов.

Как топливо применяют природные газы горючие и получаемые искусственно в виде основной (генераторный газ) или побочной (коксовый, доменный и др. газы) продукции. Основные потребители природного газа в чёрной металлургии -- доменное и мартеновское производство. С использованием природного газа производится ежегодно около 60% цемента, 60% стекла, свыше 60% керамзита, свыше 60% керамики. Перевод стекловаренных печей на природный газ значительно улучшает технико-экономические показатели производства стекла. В топливном балансе машиностроительной промышленности на долю горючего газа приходится около 40%. Основными потребителями являются нагревательные и термические печи. Применение в этих печах природного газа вместо др. видов топлива позволяет снизить стоимость нагрева, улучшить его качество, повысить кпд печей и создать более благоприятные санитарно-гигиенические условия в производственных помещениях. В топливном балансе электростанций удельный вес природного газа составляет около 20%. Применение природного газа на электростанциях даёт значительный эффект. Кпд котельных установок на электростанциях при переводе с твёрдого на газовое топливо увеличивается на 1--4%; уменьшается на 21--26% количество обслуживающего персонала. Суммарное снижение расхода топлива за счёт повышения кпд и снижения расхода электроэнергии на собственные нужды составляет 6--7%. Сжигание газа в топках котлов малой производительности увеличивает кпд по сравнению с котлами, использующими твёрдое топливо, на 7--20% (в зависимости от сорта топлива) и позволяет повысить производительность на 30% и более. Использование природного газа открывает широкие возможности для создания простых, менее металлоёмких и более экономичных котлов (паровых и водогрейных), работающих на природном газе.

Некоторые газы являются в то же время исходным сырьём для технологических процессов в химической промышленности (из них вырабатывается около 200 видов различных химических продуктов); на природном газе работает ряд крупнейших химических комбинатов России.

Из числа Г., используемых в качестве химических агентов, воздух (атмосферный или обогащенный кислородом) и кислород получили наибольшее распространение в металлургических, химических и смежных с ними отраслях промышленности. Большое значение имеют также многие др. газы: ацетилен, хлор, фтор и редкие газы.

При газовой сварке большей частью используется пламя ацетилено-кислородной смеси, позволяющее развивать очень высокую температуру (около 3200 °С). В отдельных случаях применяют атомноводородную сварку, основанную на нагреве металла водородом, превращенным в атомарное состояние под действием электрической дуги.

Тепловую обработку металлов в печах часто сопровождают воздействием химических агентов, находящихся в газообразном состоянии. Насыщение поверхностного слоя стали углеродом производится путём длительного нагрева её в атмосфере газа, диссоциирующих с выделением атомарного углерода. В установках промышленного типа для газовой цементации применяют: природный газ, бутан-пропановую смесь и др. Во избежание чрезмерного выделения сажи (или смолистых веществ) к этим газам подмешивают генераторный газ или дымовые газы, очищенные от углекислого газа и паров воды.

Газы как химические агенты применяются также в практике химико-термической обработки поверхности стали при её азотировании, цианировании, алитировании, хромировании и др. При газовой цементации стали алюминием (или хромом) её нагревают в парах хлористого алюминия (хрома). Азот, генераторный газ из антрацита или древесного угля, продукты горения некоторых газов (после удаления из них углекислого газа и паров воды) и продукты диссоциации аммиака в металлообрабатывающей промышленности служат в качестве специальных атмосфер для борьбы с окислением и обезуглероживанием металлов, которые происходят при их нагреве в атмосфере воздуха или дымовых газов.

В качестве инертных веществ для продувки взрывоопасной аппаратуры (газгольдеров, газоочистных коробок, коммуникаций и т. п.) применяют водяной пар, углекислый газ и азот, а также смесь углекислого газа с азотом, например продукты горения газообразного топлива, сжигаемого с малым избытком воздуха. Технологические аппараты большой ёмкости продуваются инертными газами перед их заполнением газом (например, водородом). При этом вытесняется находящийся в аппарате атмосферный воздух и предотвращается образование взрывчатой смеси газа -- воздух.

В электроламповой промышленности для наполнения ламп накаливания применяются азот, криптон, ксенон и др. Наполнение ламп накаливания инертным газом уменьшает скорость испарения нити и т. о. увеличивает срок службы ламп.Использование для этих целей некоторых редких газов позволяет значительно (до 30%) увеличить световую отдачу ламп накаливания, что имеет большое значение, т. к. на нужды освещения расходуется около 20% всей вырабатываемой энергии. Широко распространено наполнение ламп накаливания аргоно-азотной смесью, особенно подходящими наполнителями являются криптон и ксенон, обладающие высокой плотностью и минимальной теплопроводностью.

Газы применяются также для интенсификации некоторых биохимических процессов, Углекислый газ и чистые продукты горения бессернистого топлива могут быть и пользованы в качестве углекислого удобрения. Повышенное содержание углекислого газа (до 0,3%) в атмосфере теплиц и оранжерей ускоряет рост и увеличивает плодоношение некоторых растений. Дозревание сорванных овощей и плодов (томатов, яблок и др.) можно ускорить хранением их в атмосфере этилена.

В качестве теплоносителей широко распространены следующие газы: продукты горения (дымовые газы), воздух и реже газообразные продукты экзотермических процессов (окисления аммиака, получения серного ангидрида и др.). Дымовые газы как теплоноситель используют: для непосредственного обогрева изделий или материалов в печах и сушилках; для получения и подогрева промежуточных теплоносителей (водяного пара, горячей воды, воздуха и др.). Для регулирования процесса нагрева дымовыми газами их можно разбавлять воздухом или отходящими газами. Иногда дымовые газы служат для транспортировки угольной пыли и её подсушки во взвешенном состоянии, В этих случаях дымовые газы являются не только теплоносителем, но и физической средой для переноса твёрдых тел, находящихся в пылевидном состоянии. Воздух как промежуточный теплоноситель используют в тех случаях, когда недопустимо загрязнение нагреваемого продукта сажей и золой, содержащимися в некоторых дымовых газах. Чаще всего воздух как теплоноситель применяется в сушилках и в некоторых системах отопления помещений.

В качестве рабочих веществ для совершения механической работы газы распространены в газовых турбинах, в огнестрельном оружии, в реактивных двигателях и снарядах, а также в двигателях внутреннего сгорания. Для наполнения дирижаблей и аэростатов используются газы, имеющие невысокую плотность.

Электрический разряд в газах, (или парах) широко применяется в электротехнике для выпрямления переменного тока, преобразования постоянного тока в переменный, генерации электрических колебаний, освещения газосветными лампами и ми. др. Подбором соответствующих газов или паров металлов можно повышать излучение газосветных ламп на заданном участке спектра. Этим достигается увеличение общей световой отдачи источника света.

газ топливо химический электрический

Используемая литература:

1.Кортунов А. К., Газовая промышленность, М.;

2.Спейшер В. А., Сжигание газа на электростанциях и в промышленности, 2 изд., М.;

3.Использование газа в промышленных и энергетических установках, в сборнике: Теория и практика сжигания газа, в. 3--4, Л.;

4.Рябцев И. И., Волков А. Е., Производство газа из жидких топлив для синтеза аммиака и спиртов. М..

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Применение газов в технике: в качестве топлива; теплоносителей; рабочего тела для выполнения механической работы; среды для газового разряда. Регенераторы и рекуператоры для нагрева воздуха и газа. Использование тепла дымовых газов в котлах-утилизаторах.

контрольная работа , добавлен 26.03.2015


Виды и состав газов, образующихся при разложении углеводородов нефти в процессах ее переработки. Использование установок для разделения предельных и непредельных газов и мобильных газобензиновых заводов. Промышленное применение газов переработки.

реферат , добавлен 11.02.2014


Общая характеристика производства чугуна и стали. Физико-химические свойства получаемых и используемых газов. Некоторые физические явления при использовании промышленных газов и пара на Челябинском металлургическом комбинате. Физика в газовой сфере.

реферат , добавлен 13.01.2011


Требования и основные характеристики сжиженных газов. Характеристика исходного сырья, реагентов и продуктов. Описание технологического процесса и технологической схемы ректификации сжиженных углеводородных газов. Определение температуры ввода сырья.

курсовая работа , добавлен 19.02.2014


Теоретические основы абсорбции. Растворы газов в жидкостях. Обзор и характеристика абсорбционных методов очистки отходящих газов от примесей кислого характера, оценка их преимуществ и недостатков. Технологический расчет аппаратов по очистке газов.

курсовая работа , добавлен 02.04.2015


Понятие и причины истечения газов как рабочих процессов в паровых и газовых турбинах, соплах реактивных двигателей, а также в соплах и отверстиях различных технологических аппаратов химической и пищевой промышленности. Расчетные зависимости и их вывод.

презентация , добавлен 02.01.2014


Теоретические основы термической обработки стали. Диффузионный и рекристаллизационный отжиг. Закалка как термообработка, при которой сталь приобретает неравновесную структуру и повышенаяеться твердость стали. Применение термической обработки на практике.

лабораторная работа , добавлен 05.03.2010


Плавка стали в электрических печах. Очистка отходящих газов. Устройство для электромагнитного перемешивания металла. Плавка стали в основной дуговой электропечи. Методы интенсификации электросталеплавильного процесса. Применение синтетического шлака.

курсовая работа , добавлен 07.06.2009


Сырье в промышленности: классификация, добыча, обогащение сырья. Сущность, назначение и виды термической и химико-термической обработки. Современные способы обработки металлов резаньем. Сущность технологических процессов обработки на токарных станках.

контрольная работа , добавлен 10.11.2008


Изменение механических, физических и химических свойств углеродистых конструкционных и инструментальных сталей в результате химико–термической обработки. Марки сталей, их назначение и свойства. Структурные превращения при нагреве и охлаждении стали.