ГОСТ 31369—2021
Перевод значений теплоты сгорания идеального газа в значения теплоты сгорания реального газа
является достаточно простым. Чтобы получить молярную теплоту сгорания реального газа, необходи мо
ввести небольшую поправку на энтальпию (остаточную энтальпию) к молярной теплоте сгорания
(высшей или низшей) идеального газа. Однако эта поправка на энтальпию является настолько незна
чительной, что ею обоснованно можно пренебречь.
Вследствие пренебрежения поправкой на энтальпию значения молярной и массовой теплоты сго
рания реального газа равны соответствующим значениям теплоты сгорания идеального газа. Чтобы
получить значения объемной теплоты сгорания (высшей и низшей) для реального газа, на основе зна
чений для идеального газа применяют упомянутый выше объемный поправочный коэффициент (коэф
фициент сжимаемости).
Кроме того, приведены формулы для вычисления значений числа Воббе для идеального и реаль
ного газов и для других рассмотренных здесь показателей.
Для каждого показателя природного газа, для которого приведены расчетные формулы, примени
мы описанные в ГОСТ 34100.3 методы для получения дополнительных формул, позволяющих оценить
соответствующую неопределенность.
В сущности, каждую неопределенность вычисляют из аналитического вывода коэффициентов
чувствительности путем определения частной производной от формул вычисления соответствующего
показателя смеси для каждой из вводных величин (а именно физических показателей каждого чистого
компонента и значений молярной доли компонентов), с которой может ассоциироваться неопределен
ность. Эти выводы также учитывают неизбежные корреляции между значениями молярной доли ком
понентов и также неизбежными, но менее очевидными, корреляциями между значениями молярной
массы компонентов (см. раздел 11).
Для каждого показателя общую дисперсию (квадрат неопределенности) получают сложением не
зависимых вкладов в дисперсию от каждого источника неопределенности и в результате общую (сум
марную) неопределенность берут как квадратный корень от этого значения по формулам в соответ
ствии с приложением В.
В разделе 12 приведены табличные значения для соответствующих физических свойств чистых
компонентов природного газа и связанных с ними неопределенностей для каждого набора стандартных
условий. Вспомогательные данные, включая неопределенности, используют в соответствии с приложе
нием А. Примеры вычислений приведены в приложении D.
6 Поведение идеального и реального газов
6.1 Энтальпия сгорания
Фундаментальные физические величины, требующиеся для вычисления значений теплоты сго
рания, — это, в первую очередь, (стандартные) молярные энтальпии сгорания идеального газа (значе ния
молярной теплоты сгорания идеального газа) для чистых компонентов газовой смеси. Эти величи ны
являются сложными функциями температуры; но при этом их значения для конкретной стандартной
температуры сгорания Ц необходимы. По практическим соображениям, от пользователя не требуется
осуществления расчетов для получения соответствующих значений при любой произвольно выбранной
стандартной температуре. В таблицах настоящего стандарта приведены значения данной величины для
температур ^ = 25 °С, 20 °С, 15,55 °С (60 °F, см. 3.12, примечание 3), 15 °С (59 °F) и 0 °С. Важно, что все
пять значений для любого вещества являются взаимно согласующимися с точки зрения термодинамики.
6.2 Вычисление коэффициента сжимаемости
При вычислении объемной теплоты сгорания реального газа требуется введение поправки, учи
тывающей отличие объемов реального и идеального газов. Этой поправкой пренебрегать нельзя, ее
также необходимо учитывать при вычислении плотности, относительной плотности и числа Воббе.
Поправку на неидеальность объема газа вносят путем использования коэффициента сжимае
мости Z газовой смеси. Коэффициент сжимаемости Z при стандартных условиях измерений, который
необходим для вычислений, описанных в разделах 9 и 10, вычисляют по формуле
-|2
где р0 = 101,325 кПа, а стандартное давление измерений р2 выражено в тех же единицах.
Т
о
а
I-------------
( п Л
г-
N
Z(f2,P2) = 1
> 2
£ х у
Sy(f2,p0)
(
1
)
7=1
6