|
|
Основные процессы идеальных газов. Адиабатный и политропный процессы.Адиабатный процесс Первый закон термодинамики
Из этих уравнений имеем
Разделив, получаем
или Интегрируя, получаем
или а) Связь между р и J
б) Связь между Т и J
и окончательно
в) Связь между р и Т
окончательно Аналитическое выражение первого закона термодинамики:
работа адиабатного процесса
Поскольку и тогда
Политропные процессы Политропными называются процессы, в которых теплоемкость имеет любое, но постоянное на протяжении всего процесса значение. Уравнение политропы выводится на основе уравнений 1 закона термодинамики и теплоёмкости:
где n – показатель политропы. Все соотношения, вытекающие из уравнения политропы, аналогичны соотношениям, вытекающим из уравнения адиабаты. Согласно первому закону термодинамики для политропного процесса
для изохорного процесса, когда для изобарного процесса, когда n = 0, c = cp; для изотермического процесса, когда n = 1, для адиабатного процесса, когда n = k, c = 0.
Зависимость теплоемкости от температуры.
Характер процесса устанавливает необходимую функциональную связь между теплотой и температурой, а потому истинную теплоемкость можно считать производной теплоты по температуре.
Из графика видно, что теплота, затраченная на нагревание газа от t1 до t2
или учитывая, что на оси ординат t=0
Теплоемкость газовых смесей.
Если смесь задана массовым составом:
Если смесь задана объемным составом:
Если смесь задана мольным составом, то принимаются те же формулы, что и при задании ее объемным составом. Основные формулировки второго закона термодинамики. Второй закон термодинамики формулирует условия взаимных превращений теплоты и работы, не затрагивая вопроса об их количественных соотношениях. Р. Клаузиус (1850 г.): Теплота не может переходить от холодного тела к более нагретому сама собой, даровым процессом (без компенсации). В. Томсон (1851 г.): Невозможно при помощи неодушевленного материального двигателя получить от какой-либо массы вещества механическую работу путем охлаждения ее ниже самого холодного из окружающих предметов. М. Планк: Невозможно построить периодически действующую машину, все действие которой сводилось бы к поднятию некоторого груза и охлаждению теплового источника.
Рассмотрим систему, в которой теплота q1, отнимаемая от верхнего источника с температурой Т1, передается рабочему телу, совершающему обратимый цикл в двигателе А. В результате производится полезная работа l 0 = q1 - q2, передаваемая машине В, а теплота q 2 сбрасывается в нижний источник. Общая форма: Если в заданной системе какие-либо процессы могут протекать самопроизвольно, то обратные по отношению к ним процессы возможны лишь при условии определенных компенсирующих изменений состояния системы, а протекать самопроизвольно они не могут. Иными словами, все самопроизвольные процессы природы необратимы.
Цикл Карно и его свойства. В цикле, предложенном С. Карно, теплота подводится и отводится по изотермам при температурах горячего источника теплоты и холодного теплоприемника. Термический к.п.д. прямого цикла Карно
где для адиабат 2-3
Окончательно Термический к.п.д. прямого цикла Карно тем больше, чем выше температура горячего источника теплоты и чем ниже температура холодного теплоприемника. В обратном цикле Карно холодильный коэффициент
  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
и 
.
,
.
или 
.
,
Поскольку для любого процесса
,
, имеем 
и 
Но 
, поэтому
, с = сJ;
;
В точных расчетах, особенно при высоких температурах, кроме энергии поступательного и вращательного движения молекул, необходимо учитывать энергию колебательного движения атомов.
,
Средние теплоемкости 
сведены в таблицы теплоемкостей, которые и используются для теплотехнических расчетов. 
.
Чтобы вычислить теплоемкость газовой смеси по теплоемкостям ее компонентов, необходимо знать массовый, объемный или мольный состав этой смеси.
, кДж/(кг×град)
, кДж/(кг×град)
В. Ф. Оствальд: Осуществление вечного двигателя второго рода (который мог бы совершать механическую работу только за счет охлаждения источника теплоты) невозможно.
,
и 
и 3-4 
, следовательно
и 
.
или 
