Анализ основных термодинамических процессов с идеальными газами

Задачей анализа термодинамических процессов является установление закономерностей изменения параметров состояния рабочего тела и принципа распределения энергии в соответствии с I законом термодинамики. Практический интерес представляет исследование следующих процессов:

1. Изохорного, протекающего при постоянном объеме V = const.

2. Изобарного, протекающего при постоянном давлении р = const.

3. Изотермического, протекающего при постоянной температуре Т = const

4. Адиабатного, протекающего без теплообмена с окружающей средой δ q = 0, q = 0.

5. Политропного, протекающего при постоянной теплоемкости.

Анализ процессов проводится в следующем порядке:

1. Записывается уравнение процесса из условий его протекания.

2. Приводится графическое изображение процесса в системе p, V и T, S координат.

3. Устанавливается зависимость между параметрами состояния рабочего тела в начале и в конце процесса.

p = f (v); p = f (T); T = f (V).

4. Вычисляются изменения внутренней энергии и энтальпии

dU = C_vdT, Δ U = U ₂ – U ₁ = C_v (T ₂ – T ₁), Δ i = i ₂ – i ₁ = C_p (T ₂ – T ₁).

5. Вычисляется изменение энтропии и приводится графическое изображение процесса в системе T, S координат.

, .

6. Вычисляется работа изменения объема

; .

7. Вычисляется количество тепла, участвующее в процессе

; .

8. Аналитическое выражение I закона термодинамики.