Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Исследование термодинамических процессов с идеальным газом.
Порядок исследования термодинамических процессов. 1. Записывается уравнение процесса в P-V координатах. 2. Выводятся соотношения между параметрами состояния рабочего тела. 3. Определяются изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии. 4. Вычисляется работа деформации газа в процессе. 5. Вычисляется количество теплоты, участвующей в процессе. 6. Процесс изображается на pV диаграммах. Обратимый изобарный процесс идеального газа. 1. При изобарном процессе давление остается постоянным: p=const Для проведения обратимого процесса требуется множество источников теплоты разной температуры. 2. Из уравнения состояния идеального газа при p=const находим: , (1.50) Выражение (1.47) называется законом Гей-Люссака, в изобарном процессе объем газа меняется прямо пропорционально температуре. 3. Изменение удельной внутренней энергии определяется одинаково для всех процессов, так как является параметром состояния рабочего тела: (1.51) Изменение энтальпии определяется выражением: (1.52) Изменение энтропии в изобарном процессе определяется из формулы (1.49): (1.53) 4. Удельная работа расширения или сжатия газа: (1.54) Для M кг газа: L = M·p(V2-V1)= MR(T2 –T1) (1.55) 5.Определим удельное количество теплоты участвующее в процессе:
(1.56) Полная теплота процесса: (1.57) 6. Графически изобарный процесс в PV координатах изображается горизонтальной прямой (рис. 1.4): линия 1 – 2: изобарное расширение рабочего тела (), температура в процессе увеличивается, теплота подводится dq > 0, совершается положительная работа .Линия 1-2 : изобарное сжатие (), здесь температура уменьшается, тепло отводится , над системой совершается работа . Рис. 1.4 - Процесс изменения состояния идеального газа при P = const на PV-диаграмме. Обратимый изохорный процесс идеального газа. 1. В данном процессе объем газа остается постоянным: , а два других параметра изменяются: 2.Выразим соотношение между параметрами из уравнения состояния идеального газа: (1.58) Данное выражение называется Законом Шарля и определяет прямую пропорциональную зависимость между параметрами в изохорном процессе. 3. , (1.59) 4. В изохорном процессе работа не совершается, так как dV=0 (1.60) Согласно пераого закона термодинамики () поскольку , dq= dU (1.58) т.е. подводимая или отводимая в процессе теплота идет только на изменение внутренней энергии рабочего тела. 5. (1.59) (1.60) 6. График процесса в координатах pV изображается в виде вертикальной прямой (рис. 1.5). Линия 1-2: при подводе теплоты увеличивается давление и температура: . Линия 1-2 при отводе теплоты () уменьшаются температура и давление Рис. 1.5 - Процесс изменения состояния идеального газа при V=const на PV- диаграмме.
|