Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
метод термодин.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
03.05.2019
Размер:
1.29 Mб
Скачать

Лабораторна робота №4 Дослідження процесу, який протікає при постійному тиску

Мета роботи: закріпити і поглибити знання про зміну параметрів стану ідеального газу, що виникають в термодинамічних процесах при постійному тиску.

Дана лабораторна робота виконується на лабораторній установці, описаній в лабораторних роботах №2 і №3.

Для вивчення термодинамічного процесу, який протікає при постійному тиску, використовують результати досліджень, отримані в ході виконання експериментально -дослідницьких робот №2 і №3. При цьому, обробці підлягають параметри газового стану, отримані для однакових значень Р.

Теоретичні відомості і обробка результатів досліджень

Процес, який протікає при постійному тиску, називають ізобарним (dp = 0, Р = соnst). Крива процесу називається ізобарою. З рівняння стану ідеального газу РV = PТ для ізобарного процесу знаходимо: , так як Р=const, то і і

- закон Гей-Люссака, або при Р = соnst:

або .

В ізобарному процесі об'єми однієї і тієї ж кількості газу змінюються прямо пропорційно абсолютним температурам.

При ізобарному процесі температура газу при розширенні зростає, при стисканні зменшується.

Питома робота зміни об'єму при постійному тиску виражається рівнянням:

.

або, так як PV=RT, маємо .

Корисна зовнішня робота .

Кількість теплоти, надана тілу в ізобарному процесі:

- при постійній теплоємності дорівнює:

;

- при змінній теплоємності:

.

Р

V

Частина наданої теплоти qр, яка дорівнює , переходе в роботу розширення, а інша частина йде на збільшення внутрішньої енергії тіла.

В процесах зміни стану газу при постійному тиску .зовнішню теплоту

можна визначити як різницю ентальпій кінцевого і початкового станів тіла, які

можна встановити з таблиць термодинамічних властивостей газів.

Для оборотного ізобарного процесу при постійній теплоємності зміну ентропії знаходять з рівняння:

,

але при Р = соnst:

тому:

Ізобара на ТS - діаграмі подібно ізохорі спрямована випуклістю вниз (при СР - const ізобара - логарифмічна крива). Дотична до кривої в будь-якій її точці дає значення істинної теплоємності Ср.

Всі ізобари являються еквідистантними кривими, які мають при одній і тій же температурі однакові кутові коефіцієнти. Горизонтальна відстань між ізобарами різних тисків визначається з рівняння:

, при Т = соnst:

.

3 останнього рівняння витікає, що відстань між ізобарами залежить від величини тисків і природи газу. Чим більше тиск газу, тим ізобара ближче до вісі ординат.

У випадку здійснення ізохорного і ізобарного процесів в одному інтервалі температур зростання ентропії буде більше в ізобарному процесі, так як Ср завжди більше Сv. Ізобари являються більш похилими кривими, ніж ізохори.

За даними, наведеними в табл. будують ТS і РV -діаграми ізобарного процесу і роблять відповідні висновки з отриманих експериментальних даних.

Таблиця експериментальних і розрахункових параметрів газу при ізобарному прогресі зміни його стану

Таблиця 4.1.

з/п

hN

мм.

вод.

ст.

В+9,8 hN

Па

t,

0С

TN=273.15+

+ t,0С

VN=VC+

+((πd2)/4)hN

V/T

L=P(V2-

-V1),

P=const

CP(t2-

-t1)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Таблиця 4.1. (продовження)

ln

ln

ln

ΔS=(S1-

-S2)=

=CP ·

·ln(T2/T1)

ΔS=CP·

·ln(V2/V1)

·ln(P2/

/P1)

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Питання:

1.Дати визначення ізобарного процесу.

2. Закон Гей-Люсака.

3. Пояснити ізобарний процес на T-S діаграмі.

4.Пояснити схему лабораторної установки.

5. Розповісти послідовність виконання експерименту.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.