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

Адіабатний процес. Адіабатним процесом називається такий процес, який відбувається без теплообміну термодинамічної системи з навколишнім середовищем (Q12 = 0).




Адіабатним процесом називається такий процес, який відбувається без теплообміну термодинамічної системи з навколишнім середовищем (Q12 = 0).

Одним прикладом такого процесу є процес, який відбувається із газом, що знаходиться у посудині з термоізолюючими стінками. Другим прикладом адіабатного процесу є процес, який відбуваються дуже швидко, таким чином, що теплота не встигає передатися навколишньому середовищу.

Розглянемо адіабатний процес: (1)® (2), Q12 = 0, Р1,V1,Т1® V2, Р2,Т2.

Перший закон термодинаміки для адіабатного процесу має вигляд:

, або . Тобто в адіабатному процесі робота виконується газом за рахунок зміни його внутрішньої енергії: якщо газ адіабатно розширюється, його робота додатна A12>0, внутрішня енергія зменшується DU12<0 і газ охолоджується Т2<Т1, якщо ж газ адіабатно стискається A13<0 ( ), його внутрішня енергія і температура зростають DU13>0, Т3>Т1 (рис. 2.18).

Робота газу в адіабатному процесі знаходиться з виразу:

= –nСVDT = .

Теплоємність в адіабатному процесі:

CQ= CтïQ=0 = .

Рівняння адіабатного процесу: PVg = const, або . Цей вираз називають рівнянням Пуассона. Тут – показник

адіабати, або
коефіцієнт Пуассона, який залежить від виду газу. Оскільки g>1, то крива залежності P(V)~V-g у випадку адіабатного процесуспадає крутіше, ніж у випадку ізотермічного процесу P(V)~V-1 (рис. 2.18).

Інший вигляд рівняння адіабати можна отримати, використавши рівняння Менделєєва–Клапейрона й виразивши з нього тиск через об’єм і температуру

або об’єм через тиск і температуру:

або .

Розглянемо застосування першого закону термодинаміки на такому прикладі: у циліндрі під поршнем знаходиться водяна пара масою т за температури Т. Спочатку пара розширилася адіабатно, збільшивши об’єм у n1 разів, а потім пара була стиснута ізотермічно, причому об’єм пари зменшився у n2 разів. Визначити кінцеву температуру, роботу, виконану парою у цих процесах, і кількість теплоти, отриманої парою.

Температура й об’єм газу в адіабатному процесі (1-2) пов’язані між собою співвідношенням: , звідки . Показник адіабати , де і=6– число ступенів вільності молекул трьохатомного газу Н2О. Оскільки в адіабатному процесі теплообмін відсутній (Q12=0), робота

газу:

= .

Робота газу в ізотермічному процесі (2-3) може бути знайдена за формулою: А23= , тобто: .

Сумарна теплота, яка отримана парою, дорівнює роботі, виконаній в ізотермічному процесі: . Знак "-" показує, що теплота була віддана парою в навколишнє середовище при стисканні газу.

Сумарна робота: .

Кінцева температура .

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 578. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.001 сек.) русская версия | украинская версия