Студопедия — Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.






Кривая сосуществования двух фаз в переменных P и T должна описываться некоторым законом P=P(T). Можно получить общее термодинамическое соотношение, позволяющее находить закон P(T). Для перехода жидкость-пар Карно вывел такое соотношение. Оно годится и для других кривых сосуществования. Клапейрон и Клаузиус провели более общее рассмотрение и получили тот же самый результат. Ниже мы проведем рассмотрение Карно.

Пусть имеем один моль газа. Задача состоит в том. чтобы определить в каком, соотношении должны согласованно изменяться давление и температура газа, чтобы при этих медленных изменениях жидкость и газ находились в тепловом равновесии. Итак, для определенности рассмотрим переход жидкость-пар. Пусть пар находится в цилиндре с поршнем при температуре T и давлении P близких к конденсации. Будем сжимать газ. Когда газ начнет конденсироваться, мы выйдем на плато – давление не будет меняться. Будем двигать поршень до тех пор, пока газовая фаза не израсходуется. Перейдем затем на другую изотерму при температуре T+dT. На этой изотерме плато сосуществования пара и жидкости будет лежать чуть повыше – при давлении P+dP. Теперь будем выдвигать поршень, расширяя газ, и идти по верхнему плато. Заметим, что при проходе по нижнему плато выделялась скрытая теплота парообразования, а при проходе по верхнему плато придется подводить тепло. Построим обратимый цикл, используя рассмотренные выше два плато. Соединим концы горизонтальных участков адиабатами. Работа, которую совершит вещество в этом процессе равна DP (Vгаз-Vжидк). Эта работа совершается за счет подводимого к веществу тепла Q=L (L – молярная теплота парообразования). Конечно, большую часть этого тепла газ отдаст холодильнику при конденсации. Однако доля, равная hQ, где КПД цикла, переходит в работу. Так что получаем
. (3)
В пределе при DT®0 уравнение (3) приводится к виду
(4)
Это и есть уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Учитывая, что отношение равно разности энтропий одного моля вещества в двух соседствующих фазах, а (Vгаз-Vжидк) – разности объемов одного моля в этих же фазах, для произвольной кривой сосуществования окончательно получаем
(5)
В правой части уравнения можно брать величины, отнесенные не только к молю, но и к единице массы, или к одной молекуле.







Дата добавления: 2015-12-04; просмотров: 221. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит...

Кран машиниста усл. № 394 – назначение и устройство Кран машиниста условный номер 394 предназначен для управления тормозами поезда...

Приложение Г: Особенности заполнение справки формы ву-45   После выполнения полного опробования тормозов, а так же после сокращенного, если предварительно на станции было произведено полное опробование тормозов состава от стационарной установки с автоматической регистрацией параметров или без...

Классификация холодных блюд и закусок. Урок №2 Тема: Холодные блюда и закуски. Значение холодных блюд и закусок. Классификация холодных блюд и закусок. Кулинарная обработка продуктов...

ТЕРМОДИНАМИКА БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ. 1. Особенности термодинамического метода изучения биологических систем. Основные понятия термодинамики. Термодинамикой называется раздел физики...

Травматическая окклюзия и ее клинические признаки При пародонтите и парадонтозе резистентность тканей пародонта падает...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия