Термодинамические процессы.
Метод исследования термодинамических процессов. взаимосвязь между количеством теплоты, внутренней энергией и работой. Изохорный, изобарный, изотермический процесс. Адиабатный процесс - в процессе не подводится и не отводится тепло. Политропный процесс.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.12.2008 |
| Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Термодинамические процессы.
Метод исследования т/д процессов.
Как сказано выше первый закон т/д устанавливает взаимосвязь между количеством теплоты, внутренней энергией и работой. При этом количество теплоты подводимое к телу или отводимое от тела зависит от характера процесса.
К основным т/д процессам относятся: изохорный, изотермический, изобарный и адиабатный.
Для всех этих процессов устанавливается общий метод исследования, который заключается в следующем:
· выводится уравнение процесса кривой Pх и TS - диаграммах;
· устанавливается зависимость между основными параметрами рабочего тела в начале и конце процесса;
· определяется изменение внутренней энергии по формуле, справедливой для всех процессов идеального газа:
?u = сvм|0t2·t2 - сvм|0t1·t1. (4.1)
или при постоянной теплоемкости ?U = m·сv·(t2 - t1); (4.2)
вычисляется работа: L = P·(V2 - V1); (4.3)
определяется количество теплоты, участвующее в процессе:
q = cx·(t2- t1); (4.4)
определяется изменение энтальпии по формуле, справедливой для всех процессов идеального газа:
?i = (i2 - i1) = сpм|0t2·t2 - сpм|0t1·t1, (4.5)
или при постоянной теплоемкости: ?i = сp·(t2 - t1); (4.6)
определяется изменение энтропии:
?s = cv·ln(T2/T1) + R·ln(х 2/х 1) ; (4.7)
?s = cp·ln(T2/T1) - R·ln(P2/P1) ; (4.8)
?s = cv·ln(T2/T1) + cp·ln(х 2/х 1) . (4.9)
Все процессы рассматриваются как обратимые.
Изопроцессы идеального газа.
1). Изохорный процесс (Рис.4.1).
? = Const , ? 2 = ? 1. (4.10)
Уравнение состояния процесса:
P2 / P1 = T2 / T1. (4.11)
Так как х 2 = х 1, то l = 0 и уравнение 1-го закона т/д имеет вид:
q = ?u = = сv·(t2 - t1); (4.12)
2). Изобарный процесс (Рис.4.2).
P = Const , P2 = P1
Уравнение состояния процесса:
? 2 /? 1 = T2 / T1 , (4.13)
Работа этого процесса:
l = P·(? 2 - ? 1). (4.14)
Уравнение 1-го закона т/д имеет вид:
q = ?u + l = ср·(t2 - t1); (4.15)
3 Изотермический процесс (Рис.4.3).
Т = Const , Т2 = Т1
Уравнение состояния:
P1 / P2 = ? 2 / ? 1 , (4.16)
Так как Т2 = Т1, то ?u = 0 и уравнение 1-го закона т/д будет иметь вид:
q = l = R·T·ln(? 2/? 1), (4.17)
или q = l = R·T·ln(P1/P2), (4.18)
где R = R?/ ? - газовая постоянная [Дж/(кг·К)].
4). Адиабатный процесс (Рис.4.4).
В данном процессе не подводится и не отводится тепло, т.е. q =0.
Уравнение состояния:
P·? ? = Const, (4.19)
где ? = cp / cv - показатель адиабаты.
Уравнение 1-го закона т/д будет иметь вид:
l = -?u = = -сv·(t2 - t1) = сv·(t1 - t2), (4.20)
или
l = R·(T1 - T2) / (? -1); (4.21)
l = R·T1·[1 - (? 1/ ? 2) ? -1] /(? - 1); (4.22)
l = R·T2·[1 - (P2/P1) (? -1)/ ?] /(? - 1). (4.23)
Политропный процесс.
Политропным процессом называется процесс, все состояния которого удовлетворяются условию:
P· ?n = Const, (4.24)
где n - показатель политропы, постоянная для данного процесса.
Изобарный, изохорный, изотермический и адиабатный процессы являются частными случаями политропного процесса (Рис.4.5):
при n = ± ? ? = Const, (изохорный),
n = 0 P = Const, (изобарный),
n = 1 T = Const, (изотермический),
n = ? P· ? = Const, (адиабатный).
Работа политропного процесса определяется аналогично как при адиабатном процессе:
l = R·(T1 - T2) / (n - 1); (4.25)
l = R·T1·[1 - (? 1/ ? 2) n-1] /(n - 1); (4.26)
l = R·T2·[1 - (P2/P1) (n-1)/ n] /(n - 1). (4.27)
Теплота процесса:
q = cn ·(T2 - T1), (4.28)
где cn = cv ·(n - ?)/(n - 1) - массовая теплоемкость (4.29)
политропного процесса.
Подобные документы
Понятие и основные черты предельного (установившегося) состояния процесса. Процесс нагревания источником постоянной мощности, его периоды и основные характеристики. Принцип наложения в определении уравнений, описывающих процесс распространения теплоты.
реферат [1,3 M], добавлен 08.02.2009Критерии эффективности химико-технологического процесса, его классификация и стадии. Экзотермические и эндотермические химические процессы. Процессы разложения, нейтрализации, замещения, обмена, окисления, восстановления, присоединения (синтеза).
лекция [1,3 M], добавлен 09.10.2009Агрегатные состояния вещества: твёрдое, жидкое и газообразное; переход между ними. Термодинамические условия и схема кристаллизации металла. Свободная энергия металла в жидком и твердом состоянии. Энергия металла при образовании зародышей кристалла.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 12.08.2009Трудовой процесс и его составные части. Классификация и состав трудовых процессов. Понятие и сущность, организация трудового процесса. Трудовой процесс как совокупность методов и средств воздействия человека на предмет труда с помощью орудия труда.
реферат [28,3 K], добавлен 28.07.2010Понятие о производственном процессе, его структура. Классификация производственных процессов. Значение, задачи и структура транспортного хозяйства, его организация. Последовательный, параллельный и параллельно-последовательный способы обработки деталей.
контрольная работа [27,6 K], добавлен 22.03.2010Химико-технологические процессы, в которых основную роль играет перенос вещества из одной фазы в другую (массообменные). Разность химических потенциалов как движущая сила массообменных процессов. Использование массообменных процессов в промышленности.
презентация [241,5 K], добавлен 10.08.2013Методика расчета термодинамических характеристик рабочего тела. Вычисление значений термодинамических параметров в узловых точках цикла, характеристик процессов. Построение цикла в заданных системах координат. Термодинамические характеристики цикла.
курсовая работа [678,1 K], добавлен 12.07.2011Виды производственных процессов, организация производственных процессов в пространстве и во времени. Виды и взаимосвязи производственных процессов в организации по ходу производства. Расчет длительности производственного цикла изготовления изделия.
контрольная работа [44,8 K], добавлен 08.11.2009Расчет функций параметров состояния в каждой точке цикла. Определение изменения функций параметров состояния в процессах цикла. Расчет удельных количества теплоты и работы в процессах цикла и промежуточных точек, необходимых для построения графиков.
курсовая работа [680,3 K], добавлен 23.11.2022Взаимосвязь технологических и организационно-управленческих структур. Понятие о химико-технологических процессах, принципы классификации. Перспективы развития и особенности экономической оценки химико-технологических процессов. Специальные методы литья.
контрольная работа [50,0 K], добавлен 10.07.2010
