3.6. Политронный процесс.

Уравнение политроны в системе координат P-Ʋ при постоянной теплоемкости

P-Ʋ^m = const

где m – показатель политроны.

Характеристикой политронного процесса является величина φ = ∆ʋ/q, (коэффициент разветвления техники) которая может быть определена из выражения

φ = m-1/m-k,

Где m – показатель политроны, а K = c_p/c_ʋ – показатель адиабаты.

m±∞

Пользуясь рис. б, можно по величине показателя политроны определить ее относительное расположение в P-Ʋ координатах, а также выяснить характер процесса, т.е. имеет ли место подвод или отвод тепла и увеличение или уменьшение внутренней энергии газа.

Зависимость между начальными и конечными параметрами политронного процесса следующие:

P₂/P₁= (Ʋ₁/Ʋ₂)^m,

T₂/T₁= (Ʋ₁/Ʋ₂)^m-1, T₂/T₁= (P₂/P₁)^m-1/m,

Работа 1кг газа в политронном процессе определяется по следующим формулам:

e = 1/m-1(P₁Ʋ₁- P₂ Ʋ₂)

e = P₁Ʋ₁/ m-1[ 1- (Ʋ₁/Ʋ₂)^m-1]

e = P₁Ʋ₁/ m-1[ 1- (P₂/P₁)^{m -1/m}]

e = R/m-1(T₁-T₂).

Вопросы для самоконтроля

1. Изохорный процесс.

2. Работа газа в изобарном процессе.

3. Связь между параметрами в изотермическом процессе.

4. Политронный процесс – как общий случаю термодинамических процессов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная

1. Анальков А.Ф. Теплотехника. / А.Ф. Анальков. – Ростов н/д : Феникс, 2008. – 186с,

Дополнительная

1. Захаров А.А. Применение тепла в сельском хозяйстве. / А.А. Захаров. – М.: Колос, 1980. – 173с.

2. Матвеев Т.А. Теплотехника. / Т.А. Матвеев. – М.: Высшая школа, 1981. – 426с.

Лекция 4

ЦЫКЛЫ ТЕПЛОВЫХ МАШИН

4.1.Второй закон термодинамики.

Первый закон термодинамики, утверждая взаимопревращаемость теплоты энергии не равноценны. Так естественные, самопроизвольны процессы имеют определенную направленность, а именно, они протекают в сторону достижения системой равновесного сочетания. На практике не обнаружено случаев самопроизвольного перехода теплоты от тела с более низкой температурой к телу с более высокой температурой опыт показывает, что в круговом процессе при непрерывном превращении теплоты в работу, что является основой тепловых двигателей, не вся подведенная к рабочему телу теплота может быть превращена в работу.

Второй закон термодинамики обобщает особенности теплоты как формы передачи при макрофизическом подходе к явлению природы. Он выражает закон о существовании энтронии и определяет закономерность ее изменения при протекании обратимых и необратимых процессов в изолированных системах.

Второй закон термодинамики формулируется следующим образом: некомпенсированный переход (т.е. затраты определенной работы) теплоты от тела с меньшей температурой телу с большей температурой невозможен.

4.2.Аналитические выражения второго закона термодинамики.

Второй закон термодинамики математически может быть выражен следующим образом:

ds≥dQ/T,

где: ds – бесконечно малое приращение энтронии системы;

dQ – бесконечно малое количество тепла, полученного системой от источника тепла;

Т – абсолютная температура источника тепла.

Знак неравенство соответствует необратимым процессам, а знак равенства – обратимым процессом. Следовательно, аналитическое выражение второго закона термодинамики для бесконечно малого обратимого процесса имеет вид:

dg = T*d*S, а так как согласно первому закону термодинамики

dg = du+pdv, то предыдущее уравнение можно записать в виде

T*d*S= du+pdv = с_vdt+pdv - 2 закон термодинамики