Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Уравнението на основните термодинамични процеси на идеален газ. Графики на основните термодинамични процеси на идеален газ в PV и TS диаграми




Отговор:

Промяна на състоянието на термодинамична система във времето се нарича термодинамичен процес.

Изохорен процес - процес, срещащи се при постоянен обем.

От закона за идеалния газ означава, че Т.е. налягането на газа е пряко пропорционална на неговата абсолютна температура:


Работата на разширяване е нула, защото DV = 0.

Количеството топлина, предоставена на работна течност в процес 1 до 2, с С, V = конст, се определя от отношенията

С променлив капацитет на топлина

където е средната маса изохорен топлинен капацитет в температурния диапазон от 1 до T T 2.

защото L = 0, в съответствие с първия закон на термодинамиката и

когато в V = конст;

когато с V = Var.

От вътрешната енергия на идеалния газ е функция на температурата, формулите са валидни за всяка термодинамичен процес на идеалния газ.

Промяната на ентропията в изохорен процес определя по формулата:

,

т.е. зависимостта на ентропията на температурата на isochore когато в V = конст е логаритмична.

Гибс преработвателната процес срещащи се при постоянно налягане. От закона за идеалния газ, от това следва, че ако р = конст намерите или

,

т.е. В обема на изобарен процес газ пропорционална на неговата абсолютна температура. Фигурата показва графиката процес

Фиг. Изображение изобарен процес р, v- и T, S-координати

От израза че ,

тъй като и След това едновременно ,

Количеството топлина, действаща на газ при нагряване (или при охлаждане да им) е намерена от уравнението

,

- Средна маса изобарен топлинен капацитет в температурния интервал от т 1 до т 2; когато в р = конст ,

Промяната на ентропията когато в р = конст съгласно същата Т.е. температурната зависимост на ентропията в изобарен процес също има логаритмична характер, но с р> C V, isobars в схема ласкае Т-S- от isochore.

Изотермен процес - процес, който се извършва при постоянна температура. или , Т.е. налягане и обем са обратно пропорционални на всеки друг, така че, когато компресията izetermicheskom газови налягане се увеличава и намалява по време на експанзия.

Работа процес

Тъй като температурата не се променя и всички вход топлина се превръща в работата на разширяване р = л.

Промяната в ентропията е равна на

Адиабатен процес. Process срещащи без топлообмен с околната среда, наречена адиабатно, т. Е. ,

За да се приложи такъв процес трябва или да бъдат изолирани газ, т.е.. Д. Място го в адиабатен плика, или задръжте процес е толкова бързо, така че промяна на температурата на газ, поради своята топлообмен с околната среда, тя е незначителна в сравнение с промяната на температурата, причинено от компресиране на газ или разширяване. Обикновено, това е възможно, тъй като за пренос на топлина е много по-бавно от пресоване или разширяването на газ.



Уравненията на първия закон на термодинамиката за адиабатен процес, да приеме формата: С р DT - VDP = 0; к о дТ "+ PDV = 0. Разделяне първото уравнение от второто ние получаваме

или

След интегриране получаваме или ,

Това е идеално уравнение газ за адиабатно постоянно съотношението на специфичните топлини (К = CONST). стойност

Тя се нарича адиабатен индекс. Заместването в р = C V + R, ние получаваме к = 1 + R / C V

К на стойност е независим от температура и се определя от броя на степените на свобода на молекулата. За едноатомен газ к = 1,66 за една молекула, к = 1,4, за три-полиатомични газове К = 1,33.

Тъй к> 1, на координати р, V (. Фигура 4.4) Адиабатно линия е по-стръмна линия изотерма: налягането на адиабатно разширение се намалява по-бързо, отколкото по време на изотермични, тъй като в процеса на разширяване на температурата на газа намалява.

Определяне от държавната уравнение написана за щатите 1 и 2, съотношението на обемите или налягане, и ги замести да се получи уравнението под формата на адиабатен процес, изразяващ температурната зависимост от обема или налягането

,

Всеки процес може да бъде описан в р, V-координатите чрез уравнението избирайки подходящ за п. Методът, описан от това уравнение се нарича политропно.

За този процес, п е постоянна величина.

От могат да бъдат получени уравненията

, , ,

Фиг. 4.5 показва относителното място на реката, V- и T, S-диаграми политропно процес с различни стойности на политропно индекса. Всички процеси започват в една и съща точка ( "в центъра").


Isochors (п = ± OO), разделя областта на графиката в две области: процесите са прави isochors, характеризиращи се с положителни резултати, като са придружени от разширяване на работния флуид; за процеси, разположени от лявата страна на isochors, характеризираща се с отрицателна работа.

Процеси, намиращи се в дясно и над адиабатно идват с доставка на топлинна енергия за работния флуид; процеси в основата на ляво и под адиабатно потока с отвеждане на топлината.

За процеси разположени над изотерма (п = 1), характеризиращ се с увеличаване на вътрешната енергия на газа; процеси под изотерма, придружени от намаляване на вътрешната енергия.

Процеси изхвърлят между адиабатен и изотерма, специфична топлина са отрицателни, и тъй като DQ дю (а оттам и дТ), в тази област имат противоположни знаци. В тези процеси, | / |> |! Q, следователно производството на работата е прекарал в разширяване не само на входа на топлина, но също така и част от вътрешната енергия на работния флуид

7. Тъй като процесът остава същото в адиабатен процес и защо?

Адиабатен процес е процес на течаща без топлообмен с околната среда

Съгласно ентропията на тялото може да се разбира като стойност, която променя във всеки елементарен термодинамичен процес е съотношението на външна топлоизолация Участващи в този процес, за да абсолютната температура на тялото , DS = 0, S = конст

Ентропията е термодинамичен параметър на системата, й характеризира степента на ред в системата.

За адиабатен процес протича без газов обмен с външната среда (DQ = 0)

S 1 = S 2 = S = конст, тъй като в този процес, р = 0, , Адиабатен процес в TS диаграма е представена от една права линия.

(A качествена характеристика на процеса на преобразуване).

В уравнението, T абсолютната стойност на температурата винаги е положителен, тогава и имат същия знак, т.е., ако положително, е положителен, както и обратното. Така обратим процес с топлинна мощност ( > 0) ентропията на увеличенията на газ, и обратимо с топлина umenshaetsya- този важен параметър имот S.

Промяната на ентропията зависи само от началното и крайното състояние на работния флуид.

8. Какво е енталпията? Как енталпията в процеса на дроселиране идеален газ?

(Съдържанието на топлина, от гръцката. Отопление) на енталпията

Enthalpy - е размерът на вътрешния енергиен на газа и потенциалната енергия, налягане

поради действието на външни сили.

I = U + PV,

където U-вътрешната енергия на 1 кг газ.

PV-бутане работа, докато P и V, съответно, налягането и специфичен обем при такава температура, че се определя вътрешната енергия.

Енталпията се измерва в същите единици като вътрешната енергия (кДж / кг или

ккал / кг).

Енталпията на идеален газ се определя по следния начин:

Тъй като стойността на влизане в него са функциите на държавата, самата енталпията е функция на държавата. Както и на вътрешния енергиен, работа и топлина, тя се измерва в джаули (J).

Енталпията е добавка величина

H = U + PV,

нарича специфичен енталпия (Н = Н / м) е енталпия на система, съдържаща 1 кг на веществото, и се измерва в джаули / кг.

Енталпията промяната. във всеки процес се определя само от началните и крайните състояния на организма и не зависи от характера на процеса.

Физическият смисъл на енталпията разберете следния пример. Обмислете

усъвършенствана система, включваща газов цилиндър и бутало с натоварването претегляне (фиг. 2.4). Енергията на тази система се състои от вътрешната енергия на газа и потенциалната енергия на буталото с товара външните сили .. Ако налягането на системата се поддържа постоянна, т.е. изобарен процес се извършва (DP = 0),

т. е. на топлинна енергия за системата при постоянно налягане, има само промяната на енталпията на системата.

9.Pervy закон на термодинамиката и неговото записване чрез вътрешната енергия и енталпията?

Първият закон на термодинамиката е прилагането на закона за запазване и трансформация на енергия за топлинни явления. Припомнете си, че същността на закона за запазване и трансформация на енергия, който е основният, природен закон е, че енергията не се създава от нищото и изчезват без следа, и се трансформира от една форма в друга в строго определени количества. Енергийна като цяло - е собственост на органи, при определени условия, не работи.

По вътрешната енергия имаме предвид енергията на случаен движение на молекули и атоми, която включва енергията на транслационно, ротационно и вибрационни движения като молекулярни и вътрешномолекулна както и потенциалната енергия на силите на взаимодействие между молекули. Вътрешна енергия е държавна функция

Първият закон на термодинамиката: Топлината, разказва системата отива да увеличите своята вътрешна енергия и за извършване на външна работа

и

Първият закон на термодинамиката за енталпията:

l'-достъпно работа е чужда работа се извършва извън системата, за да се върнете системата към състояние на равновесие

10.Zapisat формула за изчисляване на количеството топлинна енергия, необходима за отопление на газ в кг M при постоянно налягане и обем?

Система топлина капацитет е количеството топлина, необходимо за промяна на температурата на единица система.

Teploemkost- необходимо количество топлина за отопление на едно кг 0 С в продължение на 1

,

където М е масата в кг

със специфичната топлина, кДж / кг

с брой на специфична топлина при постоянно налягане (изобарен) = 0.718 килоджаул / кг

с V - топлинен капацитет при постоянен обем (изохорен) = 1.005 килоджаул / кг

Т е температурата, C 0

11. Как да се определи средната температура в тон с интервал 1 и Т 2 на топлинната мощност на таблични стойности от 0 0 C 0 т 1 до т 2 и 0 C съответно. Какво е специфичната топлина в адиабатен процес?

или

В адиабатен метод топлинния капацитет е равно на 0, тъй като не съществува обмен с околната среда.

12.Sootnoshenie между топлини на идеален газ при P = конст и V = конст. Какво е специфичната топлина на вряща вода?

уравнение Mayer За идеален газ

За истински газ ,

където R-газ постоянно е числено равна на разширяването на един килограм газ в изобарни условия чрез нагряване при 1 0 C

През V = конст топлина, свързаност на газ е само една промяна в неговата вътрешна енергия, като в процеса на р = конст топлина се изразходва за повишаване на вътрешната енергия и за извършване на работа от външни сили. Следователно, с помощта на р е по-голяма от стойността на работата.

к = с р / в обем експонента adiobaty

Оставя се да ври T = конст следователно, по дефиниция, специфичната топлина на вряща вода безкрайност.

13. Дай един от съставите от втория закон на термодинамиката? Доведете го в математическата нотация.

2 закон на термодинамиката установява качеството на връзката, т.е. определя посоката на реалните топлинните процеси и състоянието на топлинно преобразуване в произведенията.

2 закон на термодинамиката: Топлината не може да се движи по своя собствена от студено на топло (без компенсация)

За прехвърляне на процеса на топлината в работа, трябва да имате не само горещ извор, но и студено, т.е. необходима температурна разлика.

1.Osvald: вечен двигател от втори тип, не е възможно.

2.Tomson: невъзможно да партида топлинен двигател доведе само на които ще бъде като топлината от някакъв източник

3.Klauzius: невъзможно neskompensirovnny спонтанен преход на топлина от телата на органи с температура по-висока температура.

Математически рекорд на 2-ри вида на обратния процес: или

Математически рекорд на 2-ри вида на необратими процеси:





; Дата: 04.24.2015; ; Прегледи: 881; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.24
Page генерирана за: 0.055 сек.