Ср. Июн 5th, 2024

1

Рис. 6.2. Изображение работы в pv-диаграмме при переменном давлении в системе

Пусть происходит процесс 1-2 расширения рабочего тела массой 1 кг в цилиндре. Если площадь поршня S, то при перемещении dh он совершает работу pSdh:

dl = pSdh, Дж (6.42)

где pS – сила, Н

dh –путь, м

В то же время Sdh = dV, м3 и тогда работу можно представить в виде:

dl = pdV, (6.43)

Если в процессе участвуют m кг газа, то при изменении объёма от V1 до V2 работу можно вычислить интегрируя (1.43):

2

При аналитическом решении для вычисления интеграла необходима зависимость p=f(v). Для решения задачи в графической форме используется кривая 1-2 в p-v координатной сетке. Площадь под кривой процесса в p-v диаграмме измеряет работу расширения газа. Из рисунка 6.1 видно, что работа (и расширения, и сжатия) зависит не только от начального и конечного состояния газа, но и от характера термодинамического процесса.

Первый закон термодинамики с учётом (6.43) можно представить в виде:

dq = hu + pdV, (6.45)

Здесь du – изменение внутренней энергии.

При термодинамическом преобразовании тепла в работу величиной внутренней энергии считают тот запас энергии, который обуславливается тепловым движением молекул. Внутренняя энергия складывается из кинетической энергии поступательного и вращательного движения молекул и энергии внутри молекулярных колебаний.

Экспериментальные исследования показали, что внутренняя энергия не зависит от давления, объёма или характера термодинамического процесса, а зависит только от температуры, т. е. является функцией состояния. Поэтому для всех термодинамических процессов изменение внутренней энергии можно определить, зная начальную и конечную температуру:

3

Возвращаясь к первому закону термодинамики записанному в виде (6.45) и рассматривая член уравнения pdV можно увидеть, что pdV является частью дифференциала:

d(pV) = pdV + Vdp, (6.47)

Отсюда pdV можно представить:

pdV = d(pV) — Vdp, (6.48)

Подставив (6.48) в выражение (6.45) получим:

dq = du + d(pV) — Vdp = d (u + pV) — Vdp, (6.49)

В практике тепловых расчётов функций (u+pV) называют энтальпией. Удельная энтальпия (т.е. энтальпия 1 кг рабочего тела) обозначается h (ранее обозначалось i). И так как все параметры, определяющие энтальпию, являются параметрами состояния, энтальпия также параметр состояния. Как и внутренняя энергия энтальпия зависит только от температур:

4

От content

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Обнаружен блокировщик рекламы! Пожалуйста, обратите внимание на эту информацию.

We\'ve detected that you are using AdBlock or some other adblocking software which is preventing the page from fully loading.

У нас нет баннеров, флэшей, анимации, отвратительных звуков или всплывающих объявлений. Мы не реализовываем эти типы надоедливых объявлений! Нам нужны деньги для обслуживания сайта, и почти все они приходят от нашей интернет-рекламы.

Пожалуйста, добавьте tehnar.info к вашему белому списку блокирования объявлений или отключите программное обеспечение, блокирующее рекламу.

Powered By
100% Free SEO Tools - Tool Kits PRO