Основы термодинамики (50-56).

Первое начало т/д.: Кол-во теплоты, сообщенное газу, идёт на приращение внутренней энергии газа и на совершение газом работы над внешними телами.

dA=PdV – работа совершаемая газом при изменении объёма.

DQ=c_удmdT; с_уд - удельная теплоёмкость

С=с_уд – молярная теплоемкость газа [Дж/мольК]

A=0 – работа совершаемая газом при изохорическом процессе – dQ=dU

dU=vC_vdT – изменение внутренней энергии: С_v=(i/2)*R

dA=PdV0, dU0 – изобарический процесс.

С_р=С_v+R – соотношение Маейра. С_р=((i+2)/2)*R

показатель A=P(V₂-V₁) – работа совершаемая газом

адиабаты при изобарическом процессе

dU=0 – изотермический процесс. dQ=dA

A=Q=vRTln(V₂/V₁) – работа совершаемая газом при Т=const.

Адиабатический процесс – это процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой.

A=i/2(P1V₁-P₂V₂) – работа совершаемая газом при адиабатическом процессе.

TV^-1=const – уравнение адиабатического процесса в переменных Т и V.

РV^=const – уравнение адиабатического процесса в переменных Р и V.

T^/P^-1=const – уравнение адиабатического процесса в переменных Р и T.

P T Т=const T

T₁ T₂<T₁

T₁ T₂<T₁ T₂

T₁ Т=const

T₂ T₂

V V P

PV^=const ТV^-1=const Т^/P^-1=const

=С_р/С_v>1 -1<1 Т^=P^-1

П олитропическими называются процессы, при которых теплоёмкость газа остаётся постоянной. PVⁿ=const - уравнение политропы.

показатель политропы ----------------------------------

Второе начало т/д.: невозможно построить периодически действующую тепловую машину, которая бы всю подводимую к ней теплоту превращала в работу, т.е. всегда n<1.

Обратимый процесс – это процесс, при котором при возвращении в исходное состояние ни в самой системе, ни в окружающих телах не остаётся никаких изменений. Если такие изменения появляются, то такой процесс называется необратимым.

Процесс, при котором система переходит из состояния 1 в состояние 2, а затем возвращается в исходное состояние 1 через другие промежуточные состояния, называется круговым или циклом.

Тепловая машина представляет собой систему совершающую многократно некоторый круговой процесс или цикл. Её кпд: =A/Q₁=(Q₁-Q₂)/Q₁

Цикл Карно – это идеальный цикл, который даёт максимальный КПД. Состоит из двух изотерм и двух адиабат. = (Q₁-Q₂)/Q₁=(Т₁-Т₂)/Т₁

P 1 1-2 - изотермическое расширение Т₂;

Q₁ 2 2-3 - адиабатическое dQ=0;

3-4 - изотермическое сжатие, Т₂;

dQ=0 dQ=0 4-1 - адиабатическое dQ=0.

4 Q₂

3 V