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:
|
ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРВОГО НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ К ИЗОПРОЦЕССАМ.Изохорный процесс (V = const). Диаграмма этого процесса (изохора) в координатах P, V изображается прямой, параллельной оси ординат, где (1 - 2) - изохорное нагревание, а (1 - 3) - изохорное охлаждение. При изохорном процессе газ не совершает работы над внешними телами, т.е. dA = 0. И вся теплота, сообщаемая газу, идет на увеличение его внутренней энергии: dQ = dU, но dUm = CvdT. (13.7.) Изобарный процесс (p =const). Диаграмма этого процесса (изобара) в координатах p, V изображается прямой, параллельной оси V. При таком процессе работа газа при расширении объема от V1 до V2 равна A = òpdV = p(V2 - V1). (13.8.) Из уравнений Менделеева для двух состояний, то pV1 = (mRT1)/m (13.9.) и pV2 = (mRT2)/m, (13.10.) откуда (V2 - V1)= [mR(T2 - T2)/pm. (13.11.) Тогда выражение для работы изобарного расширения А = [mR(T2 - T2)]/m. (13.12.) В изобарном процессе при сообщении газу массой m количества теплоты dQ = (mCpdT)/m (13.13.) его внутренняя энергия возрастает на величину dU = (mCvdT)/m. (13.14.) Отсюда вытекает физический смысл молярной газовой постоянной R, это работа изобарного расширения 1 моля газа при нагревании его на 1 Ко. Изотермический процесс (Т = const) описывается законом Бойля-Мариотта: pV = const. Диаграмма этого процесса (изотерма) в координатах p, V представляет собой гиперболу, расположенную на диаграмме тем выше, чем выше температура процесса. Работа изотермического расширения газа равна: A = vòvpdV = vòv (mRT/mV)dV = = mRT/m.ln(V2/V1) = mRT/m.ln(p1/p2). (13.15.)
Рис. 90. Изотерма и адиабата. При Т = const внутренняя энергия идеального газа не изменяется: dU = mCvdT/m = 0, и из первого начала термодинамики (dQ = dU + dA) следует, что для изотермического процесса dQ = dA, т.е. все теплота, сообщаемая газу, расходуется на совершение работы против внешних сил: Q = A = mRT/m.ln(p1/p2) = mRT/m.ln(V2/V1). (13.16.) Следовательно, для того чтобы при расширении газа его температура не уменьшалась, к нему при изотермическом процессе необходимо подводить количество теплоты, равное внешней работе расширения.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|