Досаева Б. Т., Койшыбаев Н., Жаугашева С. А
Tермодинамиканың бірінші заңының идеал газдағы изопроцестерге қолданылуы
жүктеу/скачать 4.06 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Изохоралық процесс
- Изобаралық процесс
- Изотермиялық процесс
- Адиабаттық процесс
| Tермодинамиканың бірінші заңының идеал газдағы изопроцестерге қолданылуы. Енді (2.83) формуланың идеал газдағы түрліше изопроцестер үшін қандай түр қабылдайтындығын анықтайық.
Изохоралық процесс кезінде А жұмыстың нөлге тең екендігін білеміз, демек, бұл процесс үшін (2.83) формула мынандай түр қабылдайды: Q=U. (2.84) Бұл дегеніміз изохоралық процесс кезінде газға берілген жылудың түгелдей оның ішкі энергиясын өзгертуге кететіндігін көрсетеді. Изобаралық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы мына түрде жазылады: Q=U+A. Шындығында да бұл кезде A=pV жұмыс нөлден ерекше, өйткені газдың көлемі өзгереді. Температураның өзгерісіне пропорционал болатын ішкі энергияның U өзгерісі де нөлден ерекше болады, себебі процесс кезінде газдың температурасы да өзгереді. Сөйтіп, изобаралық процесс кезінде газға берілген жылу мөлшері жартылай оның ішкі энергиясын өзгертуге, ал жартылай газдың осы процесс кезіндегі ұлғаю жұмысына жұмсалады. Изотермиялық процесс кезінде газдың температурасы өзгермейді. Сондықтан, (2.46)-(2.48) формулалардың негізінде бұл процесс кезінде газдың ішкі энергиясы өзгеріссіз қалады деуге болады, яғни U=0. Демек, (2.83) формула бұл процесс үшін Q=A (2.85) түрін қабылдайды. Бұл дегеніміз, изотермиялық процесс кезінде газға берілген барлық жылу мөлшері газдың жұмыс атқаруына кетеді деген сөз. (2.94) формуланы талдау газда тағы бір аса маңызды Q=0 болатын процестің өте алатындығын көрсетеді. Бұл процестің практикалық маңызы зор. Адиабаттық процесс. Қайсы-бір жүйеда қоршаған ортамен жылу алмасусыз өтіп жатқан процесс адиабаттық процесс деп аталады. Мұндай процесте Q=0 болатындықтан, ол үшін (2.83) формула U+A=0, немесе A=–U (2.86) түрін қабылдайды. Бұл – адиабаттық процесс кезінде жүйе сыртқы денелерге қарсы жұмысты тек өзінің ішкі энергиясының есебінен ғана атқара алады дегенді білдіреді. Керісінше, адиабаттық процесс кезінде сыртқы денелер жүйеге жұмыс атқаратын болса, онда оның ішкі энергиясы артады. Егер газ адиабаттық ұлғаю кезінде қоршаған ортаға қарсы жұмыс атқаратын болса, онда оның ішкі энергиясы азаяды. Демек, бұл жағдайда газ салқындау керек. Ал адиабаттық процестің р, V координаттарындағы графигі 2.35-суретте өрнектелген. Ол адиабата деп аталады. 2.35-суретте салыстыру үшін идеал газдың дәл осы массасы үшін изотермалардың біреуі келтірілген. Адиабатаның изотермамен салыстырғанда неліктен тіктеу түсетіндігін түсіндіруге болады. Изотермиялық сығылу кезінде газдың р қысымы бірлік көлемдегі n0 молекулалар санының артатындығына байланысты артады (Т өзгеріссіз қалады), ал адиабаттық сығылу кезінде n0 саны да, Т температура да артады, соның арқасында р қысым тезірек өседі. Реал жағдайларда процестің жылу алмасусыз өтуін қамтамасыз ету мүмкін емес. Егер газды тез және қатты сығатын болсақ, онда газ өте қатты қызады. Егер осы кезде газда бензиннің буы немесе басқа бір жанғыш заттардың буы болатын болса, онда олар тұтанған болар еді. Міне осы құбылыс Дизель двигателдерінде жанғыш қоспаны тұтандыруға пайдаланылады. жүктеу/скачать 4.06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|