Классикалық (феноменологиялық) термодинамикада энергияның әр түрінің өзара түрлену заңдары оқылады. Техникалық термодинамика жылу мен жұмыстың өзара түрлену заңдылықтарын қарастырады
Қайтымды және қайтымсыз процестер
жүктеу/скачать 1,72 Mb.
|
Классикалы (феноменологиялы ) термодинамикада энергияны р т р
5.4 Қайтымды және қайтымсыз процестерЖұмысшы денеде де, қоршаған ортада да тура және кері бағытта өтетін процестерді қайтымды процестер деп атайды. Демек, жұмысшы дене күйінің өзгеруінің кез келген тепе-теңдікті термодинамикалық процесі барлық уақытта қайтымды термодинамикалық процесс болады. Тепе-теңсіз күй арқылы өтетін кез келген термодинамикалық процесс қайтымсыз термодинамикалық процесс деп аталады. Қайтымсыз процестердің тура және кері бағыттарда өтуі нәтижесінде термодинамикалық жүйе сырттан энергия жұмсалмайынша бастапқы күйіне қайта оралмайды. Мысал ретінде тік орналасқан поршеньді цилиндрдегі газды қарастырайық. Шексіз баяу өтетін, сығылудың қайтымды процесін жасау үшін, поршеньге шексіз аз мөлшердегі жүкті арттыру қажет. Егер жұмысшы дене ақырғы жылдамдықтармен процесті аяқтаса, онда мұндай процесс қайтымсыз болады. Поршеньнің ақырғы жылдамдығы кезінде, поршень маңындағы газ қысымды болады. Қалған көлемдегі газға қарағанда көп, жәнеде оның қысымы бүкіл көлем бойынша теңесуі үшін біршама уақыт талап етіледі. Газдың кеңеюі кезінде осы құбылыс кері тәртіпте байқалады. Тікелей поршень маңайындағы газдың қысымы қалған газдағыға қарағанда кем болады және газ біртіндеп кеңейіп цилиндрдің барлық көлемін алуы үшін біраз уақыт қажет. Осылай, ақырғы жылдамдықты кеңею және сығылу процестері қайтымсыз термодинамикалық процестер болып табылады. Қайтымды термодинамикалық процестер идеал процестер болады. Оларда кеңею кезінде газ максимал жұмысты жасайды, ол мына теңдеумен анықталады: v2 l v1 pdv (87) мұндағы р – сыртқы орта қысымына тең, жұмысшы дененің қысымы. Ал сығылу кезінде жұмысшы дене бастапқы күйге оралады, қайтымды процесте минимал жұмыс жұмсалады. Қайтымсыз процестер кезінде газ жұмысы келесі теңдеумен анықталады: v2 l p1dv v1 мұндағы р - сыртқы ортаның қысымы. Газдың кеңеюі кезінде барлық уақытта lê•àé (88) . lêàé ç , газдың сығылуы кезінде керісінше lê•àé . lêàé ç Тек қана қайтымды процестер күй диаграммаларында графикалық түрде көрсетіле алады, өйткені бұл диаграммаларда әрбір нүкте дененің тепе-теңдікті күйін көрсетеді. Қайтымсыз процестердің графикалық бейнеленуі тіпті мүмкін емес, немесе параметрлерін орташаланған мәндермен алмастыра отырып, жуықтап көрсетуге болады. Табиғатта және техникада өтетін барлық нақты процестер температуралардың соңғы айырмасымен, үйкеліспен немесе жылу өткізгіштікпен қатар жүреді және қайтымсыз болып табылады. Дегенмен, көптеген қайтымсыз процестер қайтымдылардан салыстырмалы аз айырмашылықты болады. Тәжірибелік есептеулерде қайтымды процестерден нақты (қайтымсыз) процестерге өту эмпирикалық коэффициенттер көмегімен жүзеге асады, ол нақты процестердің идеал процестерден – қайтымды – ерекшелігін ескереді. Осылай, қайтымды процесс нақты процестің кейбір шекті жағдайын көрсетеді. жүктеу/скачать 1,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|