Классикалық (феноменологиялық) термодинамикада энергияның әр түрінің өзара түрлену заңдары оқылады. Техникалық термодинамика жылу мен жұмыстың өзара түрлену заңдылықтарын қарастырады
Күйдің негізгі термодинамикалық параметрлері
жүктеу/скачать 1,72 Mb.
|
Классикалы (феноменологиялы ) термодинамикада энергияны р т р
Күйдің негізгі термодинамикалық параметрлеріДененің физикалық күйі, осы күйді сипаттайтын кейбір шамалармен анықталады, оларды термодинамикада күй параметрлері деп атайды. Бірқатар шамалар күй параметрлері бола алады: меншікті көлем, абсолюттік қысым, абсолюттік температура, ішкі энергия, энтальпия, энтропия, концентрация, изохора-изотермиялық потенциал және т.б. Дегенмен, күш өрісі болмаған кезде (гравитациялық, электромагниттік және т.б.) біртекті дененің күйі тек үш параметрмен ғана анықталуы мүмкін. Олар техникалық термодинамикада меншікті көлем, абсолюттік температура және қысым болып табылады. Негізгі деп аталатын бұл үш параметр тәуелсіз шамалар болмайды және де олардың арасында белгілі бір метематикалық тәуелділік бар. Меншікті көлем. Біртекті заттың меншікті көлемі – көлемнің массаға қатынасымен анықталатын шама, техникалық термодинамикада меншікті көлем v деп, ал меншікті көлемнің өлшем бірлігі – м3 /кг болады: v = V/m, (1) мұндағы V— заттың еркінше мөлшерінің көлемі, м3; m – осы заттың массасы, кг. Заттың тығыздығы массаның көлемге қатынасымен өлшенетін шама, өлшем бірлігі – кг/м3: ρ = m/V, (2) Меншікті көлем, ол тығыздыққа кері шама, яғни v = 1/ρ; ρ = 1/v; vρ = 1. Қысым. Молекулярлық-кинетикалық теория тұрғысынан қарағанда, қысым үздіксіз хаосты қозғалыста болатын газ молекуласының ыдыс қабырғасына соқтығысуының орташа нәтижесі және күштің қабырғаға перпендикуляр құраушысының бет ауданына қатынасымен анықталады, яғни: p = Fn/A, (3) мұндағы p – қысым; Fn – нормальді құраушы күш; A – әсер етуші күшке перпендикуляр беттің ауданы. Қысымның өлшем бірлігі н/м2 немесе Па. Тәжірибелік есептеулерде қысымның еселі бірлігін қолдануға болады: кПа, МПа; көп жағдайда қысымды жүйеден тыс бірліктермен де көрсетеді – бар (1бар=105 Па). Бірақ, термодина- микалық теңдеулердің бәрінде қысым паскальмен (Па) көрсетілуі керек. Қысымды, газ қысымын теңестіретін, сұйық (сынап, су, спирт және т.б.) бағанасымен де өлшеуге болады. Ыдыстағы қысым Р1, ал атмосфералық қысым Р0, бұл кезде Р1 > Р0. Қысым айырмасының әсерінен Р1 — Р0 түтіктің оң жағындағы сұйық көтеріледі де, ыдыстағы артық қысым теңеледі. Одан келесідей тепе-теңдікті жазуға болады: Р1F = Р0 F + hFρg, осыдан h = (Р1 — Р0)/(ρg ) (4) Сұйық бағанасының биіктігі h, ыдыс пен сыртқы ортаның арасындағы қысымдардың айырмасына тура пропорционал және сұйық тығыздығына кері пропорционал болады. Егер қысымдар айырмасы 1 бар деп алынса, онда сынап құйылған түтіктегі биіктік h: h = 10·104/13595,10·9,81 = 750,10 мм сын. бағ. тең болады. Түтікті сумен толтырған кезде биіктік: h = 10·104/1000·9,81) = 10,20 м. тең. Қысымды өлшеу үшін барометрлер мен манометрлер, ал сиреуді өлшеу үшін вакууметрлер қолданылады. Барометрмен атмосфералық қысымды, ал манометрлермен – атмосфералық қысымнан жоғарғы қысымды өлшейді. Атмосфералық қысымнан жоғары қысымды артықша қысым деп атайды. Күйдің термодинамикалық параметріне тек абсолюттік қысым жатады, яғни қысымның абсолюттік нөлінен немесе абсолютті вакуумнен бастап есептелетін қысым. Абсолюттік қысымды анықтауда екі жағдайға сүйенеді: ыдыстағы қысым атмосфералық қысымнан жоғары болғанда; ол атмосфералықтан төмен болғанда. Бірінші жағдайда, ыдыстағы абсолюттік қысым манометр және барометр көрсеткіштерінің қосындысына тең болады: Рабс = Рарт + Ратм (5) Егер барометрлік қысымның шамасы белгісіз болса, онда қысымды бармен өлшегенде абсолюттік қысым Рабс ≈ Рарт + 1 – ге тең. Екінші жағдайда ыдыстағы абсолюттік қысым барометрдің көрсеткішінен вакуумметр көрсеткішін алып тастағанға тең: Рабс = Ратм − Рвак (6) жүктеу/скачать 1,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|