АНАЛИЗ ПОЛИТРОПНЫХ ПРОЦЕССОВ
Проведем анализ политропных процессов расширения, представив их в pv-диаграмме (рис. 1.11).
Политропные процессы расширения делятся на три группы, которые отличаются распределением q, Δu и l (табл. 1.2).
Первая группа включает процессы (см. рис. 1.11), расположенные между изохорой с подводом теплоты (п = - ∞) и изотермой (и = 1), т.е. все процессы расширения с показателем политропы - ∞ < п< 1. Теплота подводится + q: одна часть ее работы расходуется на работу расширения /, а другая - на изменение внутренней энергии газа Δu. По мере удаления от изохоры (п = - ∞) и приближения к изотерме (п = 1), т.е. с увеличением показателя п доля подводимой теплоты, затрачиваемая на работу, возрастает. Теплоемкость процессов этой группы положительная. Вторая группа политропных термодинамических процессов расположена между изотермой расширения (п = 1) и адиабатой (п = k), т.е. в эту группу входят процессы с показателем политропы 1 < п < k. Теплота подводится, но работа расширения совершается также частично за счет внутренней энергии газа (Δu). В процессах этой группы температура газа уменьшается. При приближении к адиабате (п = k) все большая часть работы расширения совершается за счет уменьшения внутренней энергии. Теплоемкость процессов этой группы отрицательна. Третья группа процессов расположена в области между адиабатой расширения (п = k) и изохорой с отводом теплоты (п = + ∞). Следовательно, в эту группу входят политропные процессы с показателем k < п < + ∞. Теплота не подводится. Работа расширения газа совершается за счет внутренней энергии, но, кроме того, часть внутренней энергии отводится в виде теплоты. Теплоемкость политропных процессов этой группы положительна. Пример 1. В закрытом сосуде вместимостью 4 м3 находится воздух при p = 0,1 МПа и t = 27 °C. В результате подвода теплоты температура газа повысилась до t = 500 °C. Требуется определить конечное давление p количество подведенной теплоты Q и изменение энтальпии ΔH. Теплоемкость воздуха считают нелинейной, зависящей от температуры. Решение. Из уравнения состояния находим Конечное давление Р =Р ·T /T = 0,1·773/300 =0,258 МПа. (T ≈ t + 273 К). Средняя теплоемкость воздуха Средняя изобарная теплоемкость Количество подведенной теплоты Изменение энтальпии Пример 2. Кислород в количестве 1 кг адиабатно расширяется от начального состояния, определяемого давлением p = 1,0 МПа и температурой t = 277 °С, до конечного состояния с давлением p = 0,1 МПа. Требуется определить конечные параметры газа V ,T и работу расширения l. Решение. Из уравнения Клапейрона находим удельный объем Конечный объем v находим из соотношения параметров в адиабатном процессе (для двухатомных газов k = С / = 1,4): Работа, совершаемая газом в адиабатном процессе, определяется по уравнению Конечная температура газа
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1518)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |