7.Какой процесс остается неизменным в адиабатном процессе и почему?
Адиабатный процесс -это процесс
протекающий без теплообмена с окружающей
средой
Под энтропией тела можно понимать
величину, изменения которой
в
любом элементарном термодинамическом
процессе равно отношению внешнего
тепла
,
участвующий в этом процессе, к абсолютной
температуре тела
, dS=0, S=сonst
Энтропия –это термодинамический параметр системы, j характеризует степень порядка в системе.
Для адиабатного процесса, протекающего без теплообмена газа с внешней средой (dq=0)
S1=S2=S=const,
т.к. в этом процессе q=0, то
,
адиабатный процесс в T-S
диаграмме изображается прямой линией.
(является качественной характеристикой
процесса преобразования).
В уравнении абсолютная температура Т
величина всегда положительная , тогда
и
имеют
одинаковые знаки, т.е если
положительно,
то
положительно, и наоборот. Таким образом
в обратимых процессах с подводом тепла
(
>0)
энтропия газа увеличивается, а в обратимых
с отводом тепла уменьшается- это важное
свойство параметра S.
Изменение энтропии зависит лишь от начального и конечного состояния рабочего тела.
8.Что такое энтальпия? Как изменяется энтальпия в процессе дросселирования идеального газа?
Энтальпия (теплосодержание, от греч. нагревать)
Энтальпия - это сумма внутренней энергии газа и потенциальной энергии, давления
обусловленное действием внешних сил.
I=U+PV,
где U-внутренняя энергия 1 кг газа.
PV-работа проталкивания, при этом Р и V соответственно давление и удельный объём при температуре, для которой определена внутренняя энергия.
Энтальпию измеряют в тех же единицах, что и внутреннюю энергию (кДж/кг или
ккал/кг).
Энтальпия идеального газа определяется следующим способом:
Так как входящие в нее величины являются функциям состояния, то и сама энтальпия является функцией состояния. Так же как внутренняя энергия, работа и теплота, она измеряется в джоулях (Дж).
Энтальпия обладает свойством аддитивности Величина
h=u+pv,
называемая удельной энтальпией (h=Н/М), представляет собой энтальпию системы содержащей 1 кг вещества, и измеряется в Дж/кг.
Изменение энтальпии. в любом процессе определяется только начальным и конечным состояниями тела и не зависит от характера процесса.
Физический смысл энтальпии выясним на следующем примере. Рассмотрим
расширенную
систему, включающую газ в
цилиндре и поршень с грузом общим весом
в
(рис.
2.4). Энергия этой системы складывается
из внутренней энергии газа
и потенциальной энергии поршня с
грузом в поле внешних сил: если
давление системы сохраняется неизменным,
т. е. осуществляется изобарный
процесс (dp=0),то
т. е. теплота, подведенная к системе при постоянном давлении, идет только на изменение энтальпии данной системы.
9.Первый закон термодинамики и его записи через внутреннюю энергию и энтальпию?
Первый закон термодинамики является приложением закона сохранения и превращения энергии к тепловым явлениям. Напомним, что сущность закона сохранения и превращения энергии, являющегося основным, законом естествознания, состоит в том, что энергия не создаётся из ничего и не исчезает бесследно, а превращается из одной формы в другую в строго определённых количествах. Энергия вообще - это свойство тел, при определённых условиях совершающее работу.
Под внутренней энергией будем понимать энергию хаотического движения молекул и атомов, включающую энергию поступательного, вращательного и колебательного движений как молекулярного, так и внутримолекулярного, а также потенциальную энергию сил взаимодействия между молекулами. Внутренняя энергия это функция состояния
Первый закон термодинамики: теплота, сообщаемая системе, идет на приращение ее внутренней энергии и на совершение внешней работы
и
Первый
закон термодинамики для энтальпии:
l’-внешняя располагаемая работа –это работа совершаемая за пределами системы, с целью возврата системы в состояния равновесия