RU
Расчет постоянных коэффициентов уравнения ван-дер-ваальса для дихлордифторметана, применяемого при низкотемпературном хранении пищевых продуктов
Номер: 4 (388), 2022Страницы: 105-110
Раздел: Пищевая инженерия, процессы, оборудование и автоматизация пищевых производств
Автор(ы): Р.А. Жлобо, А.С. Зайцев, М.В. Шамаров
Аннотация:
Уравнение Ван-дер-Ваальса в отличие от модели Менделеева–Клайперона, описывающей состояние идеального газа, наиболее точно отображает состояние реального газа за счет входящих дополнительных коэффициентов – поправок, учитывающих объем и силы взаимодействия молекул газа при термодинамических процессах. На примере фреона R-12 (дихлордифторметана), использующегося в холодильных машинах в качестве рабочего вещества, рассчитаны эти коэффициенты, позволяющие корректно передать зависимость давления от нужного объема в реальных условиях. Выполнены расчеты давления и удельного объема идеального и реального газа при постоянной температуре для интервалов температур от –40 до 40°С с шагом в 10°С и объемов от 0,005 до 0,05 м3/кг с шагом в 0,005 м3/кг. Результаты расчетов зависимости давления реального и идеального газа от объема при постоянной температуре представлены графически. Установлено, что процессы сжатия фреона R-12 при объеме от 0 до 0,03 м3/кг существенно различаются в реальных и идеальных условиях при любой температуре. Поэтому расчет параметров газа объемом менее 0,03 м3/кг следует проводить не по методике Менделеева–Клайперона вследствие значительной погрешности, а по уравнению Ван-дер-Ваальса.
Ключевые слова: фреон, постоянные коэффициенты уравнения Ван-дер-Ваальса, молекулярная масса, универсальная газовая постоянная, давление и объем газа
EN
Calculation of the constant coefficients of the van der waals equation for dichlorodifluoromethane used in low-temperature food storage
Number: 4 (388), 2022Pages: 105-110
Section: Food engineering, processes, equipment & automation of food production
Authors(s): Ruslan A. Zhlobo, Artem S. Zaytsev, Maksim V. Shamarov
Annotation:
The Van der Waals equation, in contrast to the Mendeleev–Klayperon model, which describes the state of an ideal gas, most accurately reflects the state of a real gas due to incoming additional correction coefficients that take into account the volume and interaction forces of gas molecules during thermodynamic processes. Using the example of freon R-12 (dichlorodifluoromethane), used in refrigerating machines as a working substance, these coefficients, allowing to correctly convey the dependence of pressure on the desired volume in real conditions, are calculated. Calculations of the pressure and specific volume of ideal and real gas at a constant temperature for temperature ranges from –40 to 40°C in increments of 10°C and volumes from 0,005 to 0,05 m3/kg in increments of 0,005 m3/kg are performed. The results of calculations of the dependence of the pressure of a real and ideal gas on the volume at a constant temperature are presented graphically. It is established that the processes of compression of freon R-12 at a volume from 0 to 0,03 m3/kg differ significantly in real and ideal conditions at any temperature. Therefore, the calculation of gas parameters with a volume of less than 0,03 m3/kg should be carried out not according to the Mendeleev–Klayperon method due to a significant error, but according to the Van der Waals equation.
Keywords: freon, constant coefficients of the Van der Waals equation, molecular weight, universal gas constant, gas pressure and volume
DOI: 10.26297/0579-3009.2022.4.19