Тема основные термодинамические понятия и законы



бет7/36
Дата21.11.2022
өлшемі0,78 Mb.
#159099
түріЗакон
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   36
Байланысты:
Лекции по теплотехнике
Решение задач 1
1.5.Законы идеальных газов


1.5.1.Закон Бойля-Мариота
Бойль в 1662 году и Мариот в 1676 году обнаружили, что при .


1.5.2.Закон Гей-Люссака
Гей-Люссак в 1802 году опытным путём установил, что при , v/T = const.
1.5.3.Закон Авогадро
В 1811 году Авогадро выдвинул гипотезу: одинаковые объёмы различных газов при одинаковых физических условиях содержат одинаковые количества молекул. Эта гипотеза, став после её доказательства законом, приводит к одному важному следствию, согласно которому при одинаковых физических условиях для любых газов произведение молекулярной массы газа на его удельный объём есть величина постоянная, т. е. .
Напомним, что молекулярной массой называется количество вещества в граммах, численно равное его молекулярной массе. Например, молекулярная масса углерода равна 12 граммам, а кислорода - 32 граммам.
Произведение представляет собой объём одного моля газа, который при нормальных физических условиях равен 22,4 м3.
Отметим, что нормальным физическим условиям соответствуют 760 мм рт. ст. и 00С, а нормальным техническим условиям - 735 мм рт. ст. и 100С.


1.6.Уравнение состояния
Сопоставление законов Бойля-Мариота и Гей-Люссака приводят к обобщённому закону Бойля-Гей-Люссака:

,

где R- характеристическая постоянная идеального газа (при нормальных физических условиях , где - плотность при нормальных физических условиях).


Это уравнение, полученное Клапейроном в 1834 году, называется уравнением состояния идеальных газов или уравнением Клапейрона.


1.7.Работа изменения объёма газа
Выше отмечалось, что любое изменение состояния рабочего тела, которое происходит в результате его энергетического взаимодействия с окружающей средой, представляет собой термодинамический процесс. В общем случае энергообмен в термодинамическом процессе может осуществляться посредством работы L либо теплоты Q. Работа и теплота являются энергетическими характеристиками термодинамического процесса.
Механическая работа против внешних сил, связанная с изменением объема, определяется выражением

,

а удельная работа, т. е. работа, отнесенная к 1 кг вещества,— выражением



,

где — абсолютное давление (потенциал механического взаимодействия), — удельный объем (координата механического взаимодействия).


Для конечного процесса, при котором объем изменяется от до , общее выражение удельной термодинамической работы следует записать так:


В




Рис. 1.2. К вычислению работы в термодинамическом процессе

общем случае давление — величина переменная, зависящая от . Для определения интеграла должна быть известна зависимость между и в данном процессе, т. е. надо знать уравнение процесса . Графически эта зависимость может быть изображена в -координатах кривой 1-2 (рис. 1.2).
Очевидно, численно удельная работа будет зависеть от характера кривой процесса и изображается в -координатах площадью, ограниченной кривой процесса, двумя ординатами и осью абсцисс.
При вычислении интеграла обнаруживается, что если объём рабочего тела уменьшается, то величина интеграла отрицательна, и наоборот. Поэтому если рабочему телу сообщается потенциальная энергия путём его сжатия, то работа изменения объёма есть величина отрицательная. Если же рабочее тело совершает работу расширяясь, то работа изменения объёма - положительна.


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   36




©engime.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет