1. Термодинамика және статистикалық физика макроскопиялық жүйелерде болатын физикалық процестерді зерттейді. Макроскопиялық жүйе
Жауабы: А = 0,3 ккал немесе 1,26·103 Дж. №5-есеп
жүктеу/скачать 0,78 Mb.
|
1. Òåðìîäèíàìèêà æ?íå ñòàòèñòèêàëû? ôèçèêà ìàêðîñêîïèÿëû? æ?éåëå
- Бұл бет үшін навигация:
- Жауабы
| Жауабы: А = 0,3 ккал немесе 1,26·103 Дж.
№5-есеп. ПӘК-i 30% тепловоз орташа қуатпен N = 3000 а.к 3 сағат жұмыс iстейдi. Осы уақыт iшiнде, ол дизель отынының қандай мөлшерiн шығындайды. Шешуi: Шығындалған дизель отынының массасы m-ды мына формула бойынша есептеймiз: Qз = q·m, мұндағы Qж - жұмсалған жылу, q –дизель отынының жануының меншiктi жылуы. Таблица бойынша ол мынаған тең: q = 42·106 Дж/кг. Жұмсалған жылу тепловоздың п.ә.к-i формуласынан анықталады: η = Qп/Qж. Мұндағы Qп - жұмыс жасауға кеткен пайдалы жылу. Ол қуаттың формуласы бойынша есептелiнедi: N = Qп /t. Сонымен, η = (N·t)/(q·m), бұдан массаға арналған өрнектi аламыз: m = (N·t)/( q· η). Есептi СИ өлшем бiрлiк жүйесiнде шешемiз. Бiз η = 0.3, t = 3·3600 сек, N = 3000·736 Вт, q = 42·106 Дж/кг екндiгiн бiлемiз. Өлшем бiрлiгiн тескеремiз: Сандық мәндерiн орнына қойып; мынаны аламыз: Жауабы: шығындалған дизель отынының массасы шамамен1893 кг.-ға тең. Түсiнiктеме сөздiк Адиабаталық процесс - жүйе мен оны қоршаған сыртқы ортаның арасында ешқандай жылу энергиясының алмасуы болмайтын процесс. Балқудың меншiктi жылуы - 1кг затты сол температурадағы сұйыққа айналдыруға қажет болатын жылу мөлшерi. Буға айналудың меншiктi жылуы - 1кг сұйықты тұрақты температурада буға айналдыру үшiн қажет болатын жылу мөлшерi. Жылу алмасу (жылу тасымалдау) - жұмыс жасалынбай-ақ, бiр денеден екiншi денеге энергияның тасымалдану процесi. Жылу двигателi - iс-әрекетi жұмыс атқарушы дененiң механикалық энергиясын iшкi энергияға түрлендiруге негiзделген двигательдер. Жылу мөлшерi - жылу алмасу кезiндегi iшкi энергияның өзгеруiнiң мөлшерлiк шамасы. Изобаралық процесс - берiлген газдың қысымы тұрақты болғанда жүретiн процесс. Изотермалық процесс - берiлген газдың температурасы тұрақты болғанда жүретiн процесс. Изохоралық процесс - берiлген газдың көлемi тұрақты болғанда жүретiн процесс. Қайтымсыз процесс - өз бетiнше тек бiр бағытта ғана өтетiн процесс. Меншiктi жылу сыйымдылығы - массасы 1кг дененiң температурасы 1oК-ге өзгергенде алған немесе берген жылу мөлшерi. Термодинамика - энергияның түрленуiне қатысты жалпы заңдарға негiзделген жылулық процесстер туралы ғылым. Iшкi энергия - макроденелердiң механикалық энергиямен қатар өздерiнiң iштерiнде орналасқан энергиясы. Идеал газ Идеал газ – бөлшектерінің өзара әсері ескерілмейтін газдың теориялық моделі. Ол классикалық идеал газ және кванттық идеал газ болып ажыратылады. Классикалық идеал газдың қасиеттері классикалық физика заңдарымен – Клапейрон теңдеуімен, сондай-ақ оның дербес түрлері Бойль – Мариотт заңы және Гей-Люссак заңымен сипатталады. Классикалық идеал газ бөлшектерінің энергиясы Больцман үлестірілуіне сәйкес болып үлестіріледі. Жеткілікті дәрежеде сиретілген реал газдар классикалық идеал газдың моделімен жақсы түсіндіріледі. [1] Газдың температурасы төмендеген немесе оның тығыздығы артқан кезде идеал газ бөлшектерінің толқындық (кванттық) қасиеттері елеулі рөл атқара бастайды. Бүтін санды спинді бөлшектерден құралған кванттық идеал газдың қалпы (күйі) Бозе – Эйнштейн статистикасымен, ал жарты бүтін санды спинді бөлшектерден құралған кванттық идеал газдың қалпы (күйі) Ферми – Дирак статистикасымен сипатталады.[2] мұндағы R - меншікті газ тұрақтылығы. Мұндағы шамалар мына бірлікте: Р - Н/м2, v - м3/кг; Т - К, R - Дж/(кгК). Теңдеу біртекті газдардың қалай болса солай алынған санына m арналғанын, басқа түріндегі теңдеуін пайдалана отырып жазуға болады: Бұл теңдеу, идеалды газдарға арналған Клапейрон-Менделеев теңдеуі деп аталады. Мейлі, М газдың молярлы массасы, кг/моль, өлшенеді. Авогадро заңы бойынша, идеалды газдың 10-3 көлемі - қандай да химиялық құрамындағы р және t бірдей кезінде, дәл өзі болады. Белгілі, қысым кезінде р0 = 101,33 Па (760 мм.сын.бағ.) және температурада T0=273,16К (нормалы физикалық күйде), газ көлемі 10-3 моль кезінде, Vm = 22.4116 м3. р0, Vm, Т0 және M=m мәндерін теңдеуіне ауыстырып қойып табамыз: Дж/(моль*К) Мұндағы R* барлық газдар үшін бірдей және оны, эмбебапты газ тұрақтылығы деп атайды. Сонымен: Идеалды газдар қоспасы Жылулықты қолданатын машиналардың жұмыстық денесі ретінде, әртүрлі газдардың қоспасын қолданады. Олар үшін, Rқос болуы қажет. Әрбір құрамды бөлікке кіретін қоспалар, қоспаның толық көлемімен толады, бірақ, онда олар өзінің парциалды қысымында болады: Дальтон заңы бойынша Газды қоспаның т массасы үшін, дұрысында дәл осындай түріндегі теңдеу түрі: Бірақта, меншікті газ тұрақтылығы R, мұндағы қоспалар құрамына байланысты және бір және сол газдар қоспалары, олардың құрамдары өзгерген кезде, әртүрлі мәндерінде болады. Қоспалардың, меншікті газ тұрақтыларын былай анықтайды. Қоспалар п, әртүрлі құрамды бөлікті газдардан тұрғандағы, әрқайсысының m1, m2, m3, ...., mn массасында болғанда, қоспа массасын, мына түрінде шешеді: Жеке құрамды (газдар) парциалды қысымдарды Р1, Р2, Рз,…, Рn деп белгілейді. Газды қоспалардың, жеке газдардағы парциалды қысымы ұғымындағы қысым сол санында, сол көлемде және сондай температура кезінде, қоспа жағдайымен бірдей болуы тиіс. Сондықтан, біртекті газдар үшін мына теңдікте жүреді Мұндағы Рi, mi, Ri - қаралып отырған газды қоспалардың парциалды қысымы, массасы, меншікті газ тұрақтылығы; V, T қоспаның көлемі мен температурасы. Газды қоспаның әрбір құрамды бөлігіне жағдай теңдеулерін жазамыз: .............................. Осы теңдіктердің оң және сол бөліктерін мүшелеп қосып, табамыз: деп белгілеп табамыз. Мұндағы: Газ қоспаларының техникалық көрсеткіштерін, сонымен қатар, оның көлемдік құрамының көмегімен жиі анықтайды, оны анықтау былай қабылданған. Қоспа қысымы Р мен Т температурасы кезіндегі, әрбір қоспаның құрамды бөлшектерін жеке түрінде қарастырамыз. Сонымен, құрамды бөлшектердің парциалды көлемдері V1, V2, V3, ,...Vn жағдай теңдеуіне сәйкес, қатаң түрде белгілі мәндерде болуы тиіс: .............................. Осы теңдеулерді қосып мүшелеп табамыз: Сонымен газды қоспа үшін PV=mRT, онда: немесе: Формула газ қоспасының көлемдік құрамын анықтау негізіне жатады. Одан [өңдеу]
Денелердің жылу сыйымдылығы дегеніміз, оның температурасын 1°К өзгертуге арналған, қажетті жылу санын айтады. Заттардың санына байланысты, мына меншікті жылу сыйымдылығын пайдаланады: С - массалы жылу сыйымдылығы, бір килограмм массаның Дж/(кгК) жатуы; МС - молярлы жылу сыйымдылығы, 1 мольдың Дж/(к мольК) жатуы; С’ - көлемдік жылу сыйымдылығы, 1 м3 Дж/(м3К) нормалы жағдайда жатуы: P=const кезіндегі, массалы жылу сыйымдылығы, Ср - белгілейді және оны изобарлы деп атайды, ал V=const кезіндегісін Cv - белгілеп және оны изохорлы деп атайды. Ср және Cv аралық байланысын Майер теңдеуі арқылы беріледі: Молярлы жылу сыйымдылығы үшін Майер теңдеуі, мына түрде болады: 8,314 - әмбебапты газ тұрақтылығы, кДж/(к мольК) K - адиабаттар көрсеткіші. [өңдеу]
↑ Кабашев Р.А. ж. б. Жылу техникасы: Оқулық/ Р.А. Кабашев, А.К. Қадырбаев, A.M. Кекилбаев. -Алматы: «Бастау» баспаханасы, 2008. - 425 б. ISBN 9965-814-30-9 ↑ Қазақ энциклопедиясы, 4-том жүктеу/скачать 0,78 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|