23.Изохорный процесс.

Изохорный процесс. Изохорный про­цесс - процесс. происходящий при постоянном объеме газа: . В соответствии с данным уравнением изохорный процесс изображается на диаграмме р-v вертикальной прямой. Эта линия называется изохорой (линия 1–2 - теплота подводится, давление возрастает; линия 1-2' - теплота отводится, давление уменьшается). Из уравнения состояния идеального газа для изохорного процесса , или для процесса 1-2 . В изохорном процессе давление газа пропорционально термодинамической температуре. Это соотношение пред­ставляет собой закон Шарля. Запишем уравнение первого закона термодинамики в виде . Для изохорного процесса работа изме­нения объема не совершается, так как dl=pdv=0. Поэтому последнее уравне­ние принимает вид dq=du, или для процесса 1-2 . Теплота, сообщаемая газу или от­веденная от него в изохорном про­цессе, идет на изменение внутренней энергии (𝜁=1). При подведении теп­лоты внутренняя энергия газа увеличивается, при отведении - уменьшается. Элементарное количество теплоты при изохорном процессе или , откуда, приравнивая правые части уравнений, определяем изменение энтропии , или для процесса 1-2: . График изохорного процесса на диаграмме Т - s представляет логарифмическую кривую (кривая 1-2 - тепло подводится, энтропия и температура возрастают; кривая 1-2'—тепло отводится, энтропия и температура уменьшаются). Количество теплоты, сообщаемое газу или отводимое от него в процессе 1-2 (2'), ; .

Внутренняя энергия идеального газа во всех процессах, протекающих в одном и том же интервале температур, изменяется на одну и ту же величину независимо от характера процесса. Вследствие этого выражение ; справедливо для всех процессов идеального газа.

На диаграмме Т-s подкасательная к кривой процесса в любой ее точке определяет истинное значение удельной изохорной теплоемкости . Причем чем больше теплоемкость , тем более полого проходит кривая процесса. Полезная внешняя работа . Изменение энтальпии в изохорном процессе определяем из уравнения . Дифференцируем это выражение: получаем (pdv=0) , для процесса 1-2 , или .

24.Адиабатный процесс.

Адиабатный процесс. Адиабатный процесс протекает без теплообмена системы с окружающей средой, система не получает теплоты извне и не отдает ее. Условие протекания адиабатного процесса dq=0. Уравнения первого закона термодинамики при dq=0 имеют вид и откуда получаем ; . Разделив почленно второе уравнение на превое: , или . После разделения переменных получим , после интегрирования – (1). Или для процесса 1-2 . Уравнение (1) является уравнением адиабатного процесса. При его выводе предполагалось, что являются постоянными величинами. Элементарная удельная работа изменения объема в адиабатном процессе определяется по формуле , откуда . Умножив и разделив правую часть выражения (2) на , получим , или . Из первого закона термодинамики следует, что при . Работа изменения объема в адиабатном процессе осуществляется за счет внутренней энергии системы: при совершении работы расширения внутренняя энергия газа и температура уменьшаются, при адиабатном сжатии газа внутренняя энергия и температура возрастают.

Полезная внешняя работа . Полезная внешняя работа при адиабатном процессе в k раз больше работы изменения объема. Дифференциал энтропии ds=dq/T, откуда при dq=0 ds=0, s=const.

Равновесный адиабатный процесс является процессом изоэнтропным. Из сравнительного анализа уравнений адиабаты и изотермы следует, что адиабата круче изотермы на диаграмме p-v.