ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
ПОЛИТРОПИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ.Обычно рассматривают процессы, в ходе которых газ подчиняется, кроме уравнения состояния, некоторому дополнительному условию. Соответственно различают изотермический, изохорный, изобарный и адиабатный процессы. (Напомним, что адиабатным называется процесс, происходящий без теплообмена с внешней средой.) Оказывается, что все перечисленные процессы являются частичными случаями политропического процесса, в ходе которого, по определению, остается постоянной теплоемкость тела. Найдем уравнение политропы, т.е. уравнение, связывающие параметры идеального газа при политропическом процессе. Обозначим теплоемкость тела в ходе конкретного политропического процесса . Тогда из первого начала термодинамики следует, что () . (7.20) Преобразуем (7.20) к виду: . (7.21) Выразим из уравнения состояния: , (7.22) и подставим в (7.21): . (7.23) Умножим (7.23) на и перегруппируем слагаемые: . (7.24) Разделим (7.24) на и учтем что : . (7.25) После интегрирования (7.25) получим соотношение: . (7.26) Разделим обе части (7.26) на : . (7.27) Обозначим: . (7.28) Тогда (7.27) можно записать в виде или . (7.29) Потенцирование (7.29) (надо возвести число е в степень выражения в левой части) дает соотношение: . (7.30) Уравнение (7.30) есть искомое уравнение политропы, а величина n называется показателем политропы. Значение соответствует , т.е. изобарному процессу. Значение соответствует нулевому знаменателю в (7.28), т.е. , а значит изохорному процессу. Значение соответствует закону Бойля-Мариотта, т.е. изотермическому процессу. Действительно, при изотермическом процессе по определению процесса, а сообщаемое тепло . Следовательно, теплоемкость при изотермическом процессе , что соответствует . При адиабатном процессе при , а значит теплоемкость в ходе такого процесса . В этом случае показатель политропы оказывается равным и, следовательно, уравнение адиабаты имеет вид: . (7.31) Уравнение адиабаты (7.31) называется уравнением Пуассона. Это уравнение описывает обратимый адиабатный процесс (конкретные точные значения параметров), а значит процесс квазистатический. Поскольку в природе не существует не проводящих тепло тел, то достаточно близкими к адиабатному могут быть только весьма быстро протекающие процессы. Примером такого процесса может быть сжатие и расширение, происходящее в данной точке газа при распространении в нем звуковой волны. При этом состояние газа в малом объеме приближается к равновесному, и при распространении волны в газе происходит адиабатный процесс. Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|