Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Мои шпоры.doc
Скачиваний:
1103
Добавлен:
25.03.2015
Размер:
3.34 Mб
Скачать

14. Процессы изменения состояния идеальных газов.

При изучении процессов изменения состояния идеальных газов, наряду с общими соотношениями по расчету термодинамических процессов, следует использовать уравнение Клапейрона и закон Джоуля в соответствии с которыми для идеального газа справедливы следующие выражения:

если , то ;

;

;

.

Из уравнений (1)(4) следует, что для идеального газа процессы изопотенциальный (pv =idem), изотермический (T = idem), изоэнергетический (u= idem) и изоэнтальпийный (h = idem) тождественны и, следовательно, показатели этих процеcсов равны

.

Характеристика расширения или сжатия процессов, в которых рабочим телом является идеальный газ, с учетом уравнения Клапейрона может быть определена по соотношению температур

= .

Изменения удельных значений внутренней энергии и энтальпии идеального газа в процессе в соответствии с законом Джоуля находится по следующим формулам:

;

.

Показатель адиабатного процесса для идеального газа определяется как соотношение изобарной и изохорной теплоемкостей

k = ns = = = = .

На основании закона Майера () показатель адиабаты для идеального газа может быть определен из следующего соотношения:

k = = >1.

Для идеального газа показатель изоэнергетического процесса и поэтому удельное количество теплоты в элементарном процессе может быть определено по формуле

.

15. Работа и теплообмен в политропных процессах идеальных газов.

Политропным процессом с постоянным показателем называется обратимый термодинамический процесс изменения состояния простого тела, подчиняющийся уравнению, которое может быть представлено в следующих формах:

; ; (1.99)

= , (1.100)

где п – показатель политропы, являющий в рассматриваемом процессе постоянной величиной, которая может иметь любые частные значения - положительные и отрицательные (- n  +).

Выражения конечных (интегральных) величин термодинамической и потенциальных работ в политропных процессах рассчитываются по следующим соотношениям

. (1.102)

, (1.103)

где – характеристика процесса расширения или сжатия.

Соотношение для определения характеристики расширения или сжатия в рассматриваемом процессе определяется с учетом зависимостей (1.101а) и имеет следующий вид:

= = . (1.104)

Расчетное выражения теплообмена для простых тел выводится на основе рассмотрения выражения первого начала термодинамики и имеет следующий вид

. (1.105)

, (1.106)

где k – показатель адиабаты, n – показатель политропы, nu – показатель изоэнергетического процесса.

Для конкретных процессов, характеризующихся неизменным значением какой-либо функции или параметра состояния (z = p,v,T, u, h, s), показатель процесса определяется соотношением: .

Расчетные зависимости показателей термодинамических процессов получаются с использованием диф. соотношений уравнения состояния простого тела F (р, v, T) = 0:

изотермический ,

адиабатный ,

изоэнергетический ,

изоэнтальпийный

Для идеального газа процессы изопотенциальный (pv =idem), изотермический (T = idem), изоэнергетический (u= idem) и изоэнталыпийный (h = idem) тождественны и, следовательно, показатели этих процеcсов равны: .

Важную роль в технических расчетах играют внешнеадиабатические процессы ().

Отсюда расчетные выражение для определения показателя внешнеадиабатического процесса:

Необратимые потери имеют всегда положительный знак

Окончательно имеем: .

Знаки перед коэффициентами необратимых потерь () есть знаки соответствующих работ.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]