Днес природният газ служи като най-важният източник на енергия. Всички газообразни запалими съединения от недрата на земята са без мирис и съдържат много примеси, които влияят на плътността на природния газ.
Такива газове нямат физическите показатели, познати на хората - вкус, цвят, мирис - по които можем да определим присъствието им. И все пак те се характеризират с характерни показатели, като: плътност, температура на горене, топлина на изгаряне, състав, максимална концентрация за експлозия, налягане по време на експлозия.
Сред много важни физически показатели можем да кажем за плътността на природния газ. Това е стойност, която се изчислява като отношение на масата към неговия обем и се дава по формулата r = t/V. Плътността на природния газ при нормални условия варира от 0,73 до 0,85 kg/m3.
Характеристики на газа
Извлечен от находища, той се състои от метан в диапазона от 82-98% от общата маса, често с примеси на други въглеводороди. Съдържа и незапалими вещества: кислород, въглероден диоксид, азот и. Веднага след изпомпване от подпочвата газът се освобождава от токсичния сероводород, като съдържанието му се довежда до допустимите 0,02 g/m3. Най-високата плътност на природния газ се създава от съдържанието на незапалими смеси от N 2, CO 2, H 2 S или тежки въглеводороди. Най-ниските стойности се получават от сухи метанови среди. Добре известно е, че увеличаването на показателя на физическото количество води до повишаване на температурата на образуване на хидрат. Въпреки лекото тегло също е в състояние да произвежда хидрати. Когато газът в находището е високо, той се втечнява и такова находище се нарича газов кондензат.
В сравнение с други видове гориво (твърдо, течно), природният газ, чиято плътност зависи изцяло от неговия състав, е предимство в няколко отношения:
- ниска себестойност – като следствие от много по-лесния начин на добив и транспортиране;
- При горенето не се образуват пепел и твърди частици;
- относително висока калоричност;
- няма нужда от предварителна подготовка на синьо гориво за изгаряне;
- работата на персонала по поддръжката е значително опростена;
- значително се подобряват санитарно-хигиенните условия за работещите;
- опростени са условията за автоматизиране на техническите процеси.
Има случаи в ежедневието, когато налягането на газа на горните етажи на къщата рискува да бъде по-голямо, отколкото на долните етажи. Това се обяснява с факта, че показателят е много по-висок в сравнение със запалима среда. На височина статичното налягане намалява значително, а налягането на газа намалява по-малко.
Методи за измерване на плътността
Плътността на природния газ се определя в лаборатория. Поради техническа и икономическа осъществимост може да се изчисли по следните начини:
- ръчно;
- използване на таблици, графики, диаграми;
- използване на компютри и автоматизирани устройства.
Най-точният метод е да поставите тестовата проба в тънкостенен стъклен съд и след това да я претеглите на точна везна. Има и специални уреди, които измерват плътността на природния газ. Това са плътномери от най-разнообразни видове - вибрационни, пикнометрични, акустични, хидрометрични, радиационни и др. Сред тях Solartron 7812 и Solartron 3098 са много известни модели. Те са в състояние да осигурят непрекъснато измерване в поток. По правило тези модели се използват в търговски системи за измерване на газ.
Едно от най-важните физични свойства на газообразните вещества е тяхната плътност.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Плътносте скаларна физична величина, която се определя като отношение на масата на тялото към обема, който заема.
Това количество обикновено се обозначава с гръцката буква r или латинските букви D и д. За единица за измерване на плътност в системата SI обикновено се приема kg/m3, а в GHS - g/cm3. Плътността на газа е референтна стойност; обикновено се измерва при налягане на въздуха. u.
Често по отношение на газовете се използва понятието „относителна плътност“. Тази стойност е отношението на масата на даден газ към масата на друг газ, взет в същия обем, при същата температура и същото налягане, наречено относителна плътност на първия газ спрямо втория.
Например при нормални условия масата на въглеродния диоксид в обем от 1 литър е 1,98 g, а масата на водорода в същия обем и при същите условия е 0,09 g, от което плътността на въглеродния диоксид по водород ще бъде: 1,98 / 0,09 = 22.
Относителна плътност на газа
Нека обозначим относителната плътност на газа m 1 / m 2 с буквата D. Тогава
Следователно моларната маса на газ е равна на неговата плътност спрямо друг газ, умножена по моларната маса на втория газ.
Често плътностите на различни газове се определят по отношение на водорода, като най-лекия от всички газове. Тъй като моларната маса на водорода е 2,0158 g/mol, в този случай уравнението за изчисляване на моларните маси приема формата:
или, ако закръглим моларната маса на водорода до 2:
Изчислявайки, например, използвайки това уравнение, моларната маса на въглеродния диоксид, чиято плътност за водорода, както е посочено по-горе, е 22, намираме:
M(CO 2 ) = 2 × 22 = 44 g/mol.
Плътността на газ в лабораторни условия може да се определи независимо, както следва: трябва да вземете стъклена колба със спирателен кран и да я претеглите на аналитичен баланс. Първоначалното тегло е теглото на колбата, от която е изпомпван целият въздух, крайното тегло е теглото на колбата, напълнена до определено налягане с газа, който се тества. Получената разлика в масата трябва да се раздели на обема на колбата. Изчислената стойност е плътността на газа при тези условия.
p 1 /p N × V 1 /m × m/V N = T 1 /T N;
защото m/V 1 = r 1 и m/V N = r N, намираме това
r N = r 1 ×p N /p 1 ×T 1 /T N .
Таблицата по-долу показва плътностите на някои газове.
Таблица 1. Плътност на газовете при нормални условия.
Примери за решаване на проблеми
ПРИМЕР 1
| Упражнение | Относителната плътност на газа за водород е 27. Масовата част на водородния елемент в него е 18,5%, а борният елемент е 81,5%. Определете формулата на газа. |
| Решение | Масовата част на елемент X в молекула със състав NX се изчислява по следната формула: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Нека обозначим броя на водородните атоми в молекулата с “x”, а броя на атомите на бора с “y”. Нека намерим съответните относителни атомни маси на елементите водород и бор (стойностите на относителните атомни маси, взети от периодичната таблица на Д. И. Менделеев, са закръглени до цели числа). Ar(B) = 11; Ar(H) = 1. Разделяме процентното съдържание на елементите на съответните относителни атомни маси. Така ще намерим връзката между броя на атомите в молекулата на съединението: x:y = ω(H)/Ar(H) : ω (B)/Ar(B); x:y = 18,5/1: 81,5/11; x:y = 18,5:7,41 = 2,5:1 = 5:2. Това означава, че най-простата формула за съединението на водород и бор е H 5 B 2 . Моларната маса на газ може да се определи с помощта на неговата водородна плътност: M газ = M(H 2) × D H2 (газ); M газ = 2 × 27 = 54 g/mol. За да намерим истинската формула на съединението на водород и бор, намираме съотношението на получените моларни маси: M газ / M(H 5 B 2) = 54 / 27 = 2. M(H 5 B 2) = 5 × Ar(H) + 2 × Ar(B) = 5 × 1 + 2 × 11 = 5 + 22 = 27 g/mol. Това означава, че всички индекси във формулата H 5 B 2 трябва да бъдат умножени по 2. Така формулата на веществото ще изглежда като H 10 B 4. |
| Отговор | Газова формула - H 10 B 4 |
ПРИМЕР 2
| Упражнение | Изчислете относителната плътност на въглеродния диоксид CO 2 във въздуха. |
| Решение | За да се изчисли относителната плътност на един газ спрямо друг, относителната молекулна маса на първия газ трябва да се раздели на относителната молекулна маса на втория газ. Относителното молекулно тегло на въздуха се приема за 29 (като се вземе предвид съдържанието на азот, кислород и други газове във въздуха). Трябва да се отбележи, че понятието „относителна молекулна маса на въздуха“ се използва условно, тъй като въздухът е смес от газове. D въздух (CO 2) = M r (CO 2) / M r (въздух); D въздух (CO 2 ) = 44 / 29 = 1,52. M r (CO 2) = A r (C) + 2 × A r (O) = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44. |
| Отговор | Относителната плътност на въглеродния диоксид във въздуха е 1,52. |
Плътност на газовете– е масата на веществото в единица обем – g/cm3. За практически цели се използва относителната плътност на газа спрямо въздуха, т.е. съотношение на плътността на газа към плътността на въздуха. С други думи, това е индикатор за това колко по-лек или по-тежък е газът от въздуха:
където ρ при стандартни условия е равно на 1,293 kg/m 3 ;
Относителната плътност на метана е 0,554, на етана – 1,05, на пропана – 1,55. Ето защо битовият газ (пропан) в случай на изтичане се натрупва в мазетата на къщите, образувайки там експлозивна смес.
Експлозиите могат да предизвикат значителни ударни вълни, които обикновено разрушават мястото, където се случват. Също така, в случай на изтичане на газ на открито, може да се случи газът да се смеси с въздух в съотношение в рамките на границата на запалимост. Ако това се случи, искрата може да предизвика локализиран пожар. Това е, което се нарича дефлаграция. За разлика от експлозията, взривната вълна е малка и няма почти никакви разрушителни ефекти, освен ако по-късно не възникне голям пожар, ако наблизо се открият запалими вещества.
Дефлаграция обикновено се случва на открито, по тротоари, улици и др. и може да бъде причинено от разкъсвания на тръбите на разпределителната мрежа. Вятърът може да премести газовия облак някъде по-далеч или дълбоко в съседен дом, където всяка искра може да предизвика пожар.
Топлина на изгарянеили калоричност - количеството топлина, което се отделя при пълното изгаряне на 1 m 3 газ. Средно е 35160 kJ/m3 (килоджаули на 1 m3).
Газова разтворимоств нефт зависи от налягането, температурата и състава на нефта и газа. С увеличаване на налягането се увеличава и разтворимостта на газа. С повишаване на температурата разтворимостта на газа намалява. Газовете с ниско молекулно тегло се разтварят по-трудно в масла, отколкото по-мазните.
Въпреки това, дефлаграция не винаги възниква, когато има загуба на газ в тръбата. Може също да се случи натрупаният газ бързо да се разсее в атмосферата и да не се запали. По време на индустриалната революция от края на осемнадесети век въглищата са основният първичен източник на енергия. Те продължиха да играят важна роля в енергийната сцена през следващите 150 години. Едва през ХХ век петролните продукти и природният газ постепенно изместват въглищата от различни индустрии. Днес областта на природния газ непрекъснато се разширява, въпреки ужасните прогнози за глобалното му изчерпване.
С увеличаване на плътността на маслото, т.е. С увеличаване на съдържанието на високомолекулни съединения в него, разтворимостта на газа в него намалява.
Индикатор за разтворимостта на газ в нефт е газовият фактор - G, който показва количеството газ в 1 m 3 (или 1 тон) дегазиран нефт. Измерва се в m 3 /m 3 или m 3 /t.
Според този показател депозитите се разделят на:
Основната причина за налагането на природния газ като енергиен източник е неговата екологичност. Във време, когато общата тенденция на глобалното индустриално развитие е насочена към инвестиции в екологични производствени технологии, природният газ се превръща в предпочитан източник на първична енергия. Разбира се, когато говорим за глобалния пазар на газ, не можем да забравим и една друга тенденция, която е не само краткосрочен, но и дългосрочен аспект, а именно постоянното повишаване на цената му.
Широкото използване на природния газ е причина за развитието на цяла индустрия, обхващаща не само технологии за производство, съхранение и транспорт на природен газ, но и за измерване на параметрите и количеството на енергийния ресурс. Изследванията в Германия например показват, че ако точността на измерване на природния газ се подобри само с 1%, макроикономическите ползи за индустрията биха били от порядъка на милиони евро.
1) масло - G
2) нефт с газова шапка – G- 650 – 900 m 3 / m 3;
3) газов кондензат - G>900 m 3 /m 3.
Разтворимост на вода в сгъстен газ.
Водата се разтваря в сгъстен газ при високо налягане. Това налягане позволява водата да се движи в дълбочина не само в течна, но и в газова фаза, което осигурява нейната по-голяма подвижност и пропускливост през скалите. С увеличаване на минерализацията на водата, нейната разтворимост в газ намалява.
Тази статия има за цел да ви предостави систематичен преглед на основните методи, използвани за определяне на калоричността и плътността на природния газ. Причината за това е фактът, че през последните години природният газ се използва все повече както в промишлени, така и в битови приложения.
Изисквания към калоричността на горивото. Известно е, че природният газ изгаря по екологичен начин, за да произвежда въглероден диоксид и вода. По дефиниция терминът калоричност включва цялата енергия, която се отделя по време на процеса на горене. Обикновено се използват автоматични калориметри и технологични газови хроматографи за изчисляване на естествената топлинна стойност. Този тип средства за измерване подлежат на типово одобрение от Държавната агенция за метрологичен и технически надзор.
Разтворимост на течни въглеводороди в сгъстен газ.
Течните въглеводороди се разтварят добре в сгъстени газове, създавайки газово-кондензатни смеси. Това създава възможност за пренос (миграция) на течни въглеводороди в газовата фаза, осигурявайки по-лесен и бърз процес на придвижването му през скалната маса.
С повишаване на налягането и температурата разтворимостта на течните въглеводороди в газ се увеличава.
По принцип максимално допустимата грешка при определяне на калоричността на природния газ е 8%. За да се гарантира коректността на измерванията, е необходимо да се осигурят специално определени условия за процеса на измерване. Съществуват и изисквания за инсталиране и периодично изпитване на калибриращи газомери. Нормалният обем на природния газ се определя, за да се сравнят получените резултати.
Следователно всички параметри на природния газ при изчисляване на техния обем се правят на базата на така наречения нормален обем, т.е. обем газ при определени стойности на температура и налягане. Независимо от разликите в дизайна, всички калориметри работят на един и същ физически принцип. Схематична диаграма на конструкцията на калориметъра е показана на фиг. Най-общо казано, в горивната камера на калориметъра се изгаря строго определено количество природен газ. Топлината, отделена при изгарянето на природния газ, се предава през топлообменник на определено количество охлаждаща течност, най-често въздух или газ.
Свиваемост на газовете от резервоара- Това е много важно свойство на природните газове. Обемът на газа при резервоарни условия е 2 порядъка (т.е. приблизително 100 пъти) по-малък от неговия обем при стандартни условия на земната повърхност. Това се случва, защото газът има висока степен на свиваемост при високи налягания и температури.
Степента на свиваемост се изобразява чрез обемния коефициент на резервоарния газ, който представлява съотношението на обема газ в резервоарни условия към обема на същото количество газ при атмосферни условия.
Калоричността на горивото се определя от промяната в температурата на охлаждащата течност. Или, по-точно, има пряка връзка между температурата на охлаждащата течност и калоричността на горивото. Въпреки че принципът на калориметрията не се е променил от създаването им, функционалността на съвременните инструменти за измерване на калоричността на горивото е претърпяла значително развитие. Съвременната калориметрия е по-точна с повишена обработка, съхранение и анализ на измерените стойности и още по-големи комуникационни възможности.
Този тип измервателни уреди се използват за определяне на топлинната стойност на газовите смеси въз основа на топлинната стойност на отделните компоненти на сместа. Разбира се, предпоставка за изследване на калоричността на газовите смеси с помощта на газов хроматограф е предварителната информация за техния състав. Газовият хроматограф е добре познат инструмент за газов анализ сред метролозите. Използва се от десетилетия в лабораторни изследвания. Основният недостатък на газовите хроматографи е тяхното ръчно управление, което ограничава обхвата им на приложение като функция от калоричността на природния газ.
Образуването на кондензация е тясно свързано с явленията на свиваемостта на газовете и разтворимостта на течните въглеводороди в тях. В резервоарни условия, с увеличаване на налягането, течните компоненти преминават в газообразно състояние, образувайки „разтворен в газ нефт“ или газов кондензат. Когато налягането падне, процесът протича в обратна посока, т.е. Частичната кондензация на газ (или пара) се получава в течно състояние. Следователно, когато се произвежда газ, кондензатът също се извлича на повърхността.
С развитието на технологичната хроматография през годините точното измерване на калоричността на природния газ на базата на този принцип стана реалност. Известно е, че основният структурен елемент на газовия хроматограф е разделителна колона, пълна с гранулиран материал. Отделните компоненти на газовите смеси се движат през различни периоди от време от основата до върха на разделителната колона. Чрез измерване на времето, през което отделните вещества, включени в газовата смес, достигат сензор, монтиран на изхода на сепарационната колона, се измерва количеството на веществата, участващи в състава на газовата смес.
Фактор на кондензация– KF е количеството суров кондензат в cm3 на 1m3 отделен газ.
Прави се разлика между мокър и стабилен кондензат. Суровият кондензат е течна фаза, в която са разтворени газообразни компоненти.
Стабилен кондензат се получава от суровия кондензат чрез дегазирането му. Състои се само от течни въглеводороди - пентан и висши.
Въз основа на изчислената калоричност на отделните компоненти се изчислява калоричността на газовата смес. Методи за определяне на плътността на природния газ. Има много начини за определяне на плътността на природния газ. Сред най-широко използваните принципи за определяне на плътността на природния газ е действието на подемната сила. Тези измервателни уреди анализират повдигащата сила, действаща върху тяло със строго определен обем и плътност в газова среда. Известно е, че големината на повдигането зависи от плътността на газа.
При стандартни условия газовите кондензати са безцветни течности с плътност 0,625 - 0,825 g/cm 3 с начална точка на кипене от 24 0 С до 92 0 С. Повечето фракции имат точка на кипене до 250 0 С.
- етан (C 2 H 6),
- пропан (C3H8),
- бутан (C4H10).
както и други невъглеводородни вещества:
Индукционна бобина обикновено се използва за определяне на повдигане в индустриални приложения. Количеството електрически ток, необходимо за компенсиране на движещата сила, действаща върху тяло в газова среда, е пропорционално на плътността на газа. Измервателните уреди, базирани на описания принцип, не са подходящи за определяне на плътността на газовите потоци. Този метод осигурява висока точност при определяне на плътността на стационарно количество природен газ. Използва се главно за измерване на нормална плътност.
Друг принцип за определяне на плътността на природния газ се основава на възбуждането на вибрационен процес. Този метод се използва широко за определяне на плътността на газовите потоци. В измервателната камера на инструментите е монтиран специален елемент, чиято работа се основава на този принцип. Вибрира на определена, предварително известна честота. Когато газът преминава през измервателната камера, честотата, с която елементът трепти, се нарушава. Установено е, че има нелинейна връзка между плътността на газовия поток и честотното изместване на вибриращия елемент.
Чистият природен газ е без цвят и мирис. За да може да се открие теч по миризма, към газа се добавя малко количество вещества, които имат силна неприятна миризма (развалено зеле, изгнило сено) (т.нар. одоранти). Най-често като одорант се използва етилмеркаптан (16 g на 1000 кубически метра природен газ).
Съществува техника за много точно определяне на плътността на газовия поток, съответстваща на всяко отместване на честотата. Два сензора за вибрации се използват за изчисляване на нормалната плътност на газа. Първият сензор се монтира в контролно-измервателна камера, пълна със строго определено количество природен газ. Втората измервателна камера, в която се помещава друг сензор за вибрации, е пълна с газ за проба. Необходимо условие за коректност на измерените резултати е температурата на газа в двете камери да е еднаква.
Плътността на природния газ във втората камера се оценява от разликата в честотите, при които двата сензора вибрират. Обосновката за широкото използване на такова устройство за измерване на плътността на природен газ е високата точност, с която честотата на трептене на сензора за вибрации може да бъде измерена и допълнително обработена.
За да се улесни транспортирането и съхранението на природния газ, той се втечнява чрез охлаждане при повишено налягане.
Физични свойства
Приблизителни физически характеристики (в зависимост от състава; при нормални условия, освен ако не е отбелязано друго):
Третият принцип, базиран на използването на центробежен процес, също се използва за определяне на плътността на природния газ. Конструкцията на този тип измервателно устройство съдържа осесиметрична измервателна камера, в която е монтиран ротор с постоянна скорост на въртене. Газът за анализ се подава в смесител в камерата. В резултат на центробежната сила, създадена върху газовите молекули, когато миксерът се върти, налягането в камерата се увеличава. Съществува линейна зависимост между плътността на газа и повишаването на налягането в дозиращата камера.
- Плътност:
- от 0,68 до 0,85 kg/m³ спрямо въздух (сух газообразен);
- 400 kg/m³ (течност).
- Температура на самозапалване: 650 °C;
- Експлозивни концентрации на газово-въздушни смеси от 5% до 15%
- Специфична топлина на изгаряне: 28-46 MJ / m³ (6,7-11,0 Mcal / m³);
- Октаново число при използване в двигатели с вътрешно горене: 120-130.
- 1,8 пъти по-лек от въздуха, така че ако има теч, той не се събира в низините, а се издига нагоре
Природният газ, извлечен от дълбините на земята, няма вкус, цвят и мирис. За придаване на миризма, за да се разпознае във въздуха в случай на изтичане, се използва одоризация - вкарване на силно миришещо вещество в газа. Като одорант се използва етилмеркаптан в количество 16 g на 1000 m3 природен газ. Това позволява откриването на природен газ при концентрация от 1% във въздуха, което е 1/5 от долната граница на експлозивност™.
Описаният метод е подходящ за измерване на плътността на газовите потоци, но не се различава от принципите с висока точност, описани по-горе. В Чешката земя в Прага през цялата година се появи ново превозно средство, кола с бензинов двигател. Използването на газ в транспорта започна в Чешката република в рамките на една година. По-специално използването на втечнен газ за задвижване на автомобили, автобуси и трактори. През онези години газови автобуси се движеха и в Крнов, Оломоуц и Млада Болеслав.
По това време в Прага на бензиностанция Michli е инсталирана компресорна станция за пълнене на бутилки със сгъстен газ. При нормални атмосферни условия пропан-бутанът се среща в газообразна форма. Сравнително лесно, чрез охлаждане или компресиране, може да се преведе в течно състояние. Лесният преход между две състояния е много полезен за практическа употреба. Пропан-бутанът в момента е най-използваният газ в транспорта, като се използва като гориво за превозни средства от десетилетия.
Най-важната топлотехническа характеристика на природния газ е топлината на изгаряне - количеството топлина, отделена при изгарянето на 1 m3 сух газ и в зависимост от агрегатното състояние в продуктите на горенето: вода, отделена от горивото и образувана при изгаряне на водород и въглеводороди - в пара или течност . Ако цялата водна пара в продуктите на горенето се кондензира и образува течна фаза, тогава топлината на изгаряне се нарича най-високото Q в s. Ако не настъпи кондензация на водна пара, тогава топлината на изгаряне се нарича най-ниската Q n c = 35,8.
Обикновено продуктите от горенето напускат котелните инсталации при температура, при която не настъпва кондензация на водна пара, следователно при изчисленията на топлинната техника се използва стойността Q n c, която за природния газ е близка до топлината на изгаряне на метан и възлиза на 35,8 MJ/m3 (8,550 kcal/m3).
Плътността на природния газ (метан) при нормални условия (0°C и 0,1 MPa, т.е. 760 mm Hg) рг = 0,73 kg/m3. Плътността на въздуха при същите условия е p = 1,293 kg/m3. Така природният газ е приблизително 1,8 пъти по-лек от въздуха. Следователно, когато изтича газ, той ще се издигне и ще се натрупа близо до тавана, таваните и горната част на горивната камера.
Температура на самозапалване при запалване на природен газ = 645... 700 °C. Това означава, че всяка смес от газ и въздух, след нагряване до тази температура, ще се самозапали без източник на запалване и ще изгори.
Концентрационните граници на запалване (експлозия) на природен газ (метан) са в диапазона от 5... 15%. Извън тези граници газово-въздушната смес не е в състояние да разпространява пламък. По време на експлозия налягането в затворен обем се повишава до 0,8... 1 MPa.
Предимствата на природния газ в сравнение с други видове гориво (предимно твърди) включват висока калоричност; относително ниска цена; липса на складова площ за съхранение; относително висока екологичност, характеризираща се с липсата на твърди включвания в продуктите на горенето и по-малко количество вредни газови емисии; лекота на автоматизация на горивния процес; възможността за увеличаване на коефициента на полезно действие на котелния агрегат; улесняване работата на обслужващия персонал.
ρ = m (газ) / V (газ)
D по Y (X) = M (X) / M (Y)
Ето защо:
D по въздух = M (газ X) / 29
Динамичен и кинематичен вискозитет на газа.
Вискозитетът на газовете (явлението вътрешно триене) е появата на сили на триене между слоеве газ, движещи се един спрямо друг успоредно и с различни скорости.
Взаимодействието на два слоя газ се разглежда като процес, при който импулсът се прехвърля от един слой в друг.
Силата на триене на единица площ между два слоя газ, равна на импулса, предаван за секунда от слой на слой през единица площ, се определя от Закон на Нютон:
- градиент на скоростта в посока, перпендикулярна на посоката на движение на газовите слоеве.
Знакът минус показва, че импулсът се прехвърля в посока на намаляване на скоростта.
- динамичен вискозитет.
, Където
- плътност на газа,
- средна аритметична скорост на молекулите,
- средният свободен път на молекулите.
- кинематичен коефициент на вискозитет.
Критични параметри на газа: Tcr, Pcr.
Критичната температура е температурата, над която при каквото и да е налягане газът не може да се превърне в течно състояние. Налягането, необходимо за втечняване на газ при критична температура, се нарича критично. Дадени параметри на газа.Дадените параметри са безразмерни величини, които показват колко пъти действителните параметри на състоянието на газа (налягане, температура, плътност, специфичен обем) са по-големи или по-малки от критичните:
Сондажен добив и подземно съхранение на газ.
Плътност на газа: абсолютна и относителна.
Плътността на газа е една от най-важните му характеристики. Когато говорим за плътност на газ, обикновено имаме предвид неговата плътност при нормални условия (т.е. при температура и налягане). Освен това често се използва относителната плътност на газа, което означава отношението на плътността на даден газ към плътността на въздуха при същите условия. Лесно е да се види, че относителната плътност на газа не зависи от условията, в които се намира, тъй като според законите на газовото състояние обемите на всички газове се променят еднакво с промените в налягането и температурата.
Абсолютната плътност на газ е масата на 1 литър газ при нормални условия. Обикновено за газове се измерва в g/l.
ρ = m (газ) / V (газ)
Ако вземем 1 мол газ, тогава:
а моларната маса на газ може да се намери чрез умножаване на плътността по моларния обем.
Относителната плътност D е стойност, която показва колко пъти газът X е по-тежък от газа Y. Изчислява се като съотношението на моларните маси на газовете X и Y:
D по Y (X) = M (X) / M (Y)
Често относителните газови плътности на водорода и въздуха се използват за изчисления.
Относителна плътност на газ X по отношение на водород:
D от H2 = M (газ X) / M (H2) = M (газ X) / 2
Въздухът е смес от газове, така че за него може да се изчисли само средната моларна маса.
Стойността му се приема за 29 g/mol (въз основа на приблизителния среден състав).
Ето защо:
D по въздух = M (газ X) / 29
