Термодинамиканың бірінші бастамасын изопроцестерде қолдану
жүктеу/скачать 85.14 Kb.
|
| Изотермиялық процесс Бұл процесс температура (T = const) тұрақты болғанда өтеді де, оның теңдеуі Бойль – Мариотт заңы болып есептеледі pV=const.
2. 21-сурет Бұл процестің диаграммасы p, V координатындағы изотерма болып, оның түрі гипербола қисығына сәйкес келеді. (2.21-сурет) Берілген газдың көлемі - ден -ге ұлғайғанда істелген жұмыс A = = RT = RTln (2.89) (2.21)-сурет штрихталған ауданға сәйкес келеді. Практикада изотермиялық процесті іске асыру үшін температурасы тұрақты (T = const) үлкен массалы дене мен газ арасында әруақытта температуралық байланыс болуы шарт. Газға берілген жылу мөлшері толығымен жұмыс істеуге жұмсалады да, оның ішкі энергиясы өзгермей тұрақты болады; яғни dQ = dA = немесе dQ = dA = RT = RTln (2.90) Сонымен, изотермиялық процесс кезінде газдың температурасын төмендетпеу үшін сыртқы жұмысқа шамалас жылу мөлшері беріліп тұруы қажет. Термодинамиканың бірінші заңы dQ=dA болады, яғни Газдың шексіз аз ұлғайған кезіндегігі жұмысын dA табайық, өйткені бұл кезде қысымның өзгерісін ескермей тұрақты деп алуға болады, (2.20) бойынша dA=PdV. Газдың кез-келген массасы үшін жазылған Клапейрон-Менделеев теңдеуіне қысымды тауып, жоғарыдағы формулаға қоямыз: PV= RT бойынша Газдың V1 – ден V2 – ге ұлғайған кездегі толық жұмысын табу үшін, соңғы өрнекті интегралдаймыз A= (2.91) Бойль-Мариотт заңы бойынша болғандықтан немесе dQ=dA ескерсек Формулаларды салыстыра отырып мынадай физикалық қорытынды жасауға болады: газдың ұлғаюы кезінде температура төмендемес үшін, прцесстің өн бойында газға сыртқы ұлғаю жұмысына тең жылу беріп тұру қажет. Газ изотермиялық ұлғайғанда (V2 > V1 графикте 1–2 қисығы), оған жылу беріледі де (Q>0), газдың жұмысы оң мәнді (A>0) болады, ол 3 суреттегі боялған ауданға тең (2.21-сурет). Газ изотермиялық сығылғанда (графикте 1-3 қисығы), оның жасаған жұмысы теріс мәнді (A1-2<0), бұл кезде газдан осы сығылу жұмысына тең жылу алынады.Изотермиялық процесс кезіндедегі жылу сыйымдылық cT = , өйткені dQ 0, ал dT=0. Термодинамиканың бірінші заңын изопроцесстерге қолдануды қорытындыласақ: Газ бір күйден келесі бір күйге тұрақты көлемде өтетін изохоралық процесс кезінде болғандықтан, термодинамиканың 1-ші заңы мына түрде жазылады dA PdV 0 dQ dU m C dT V (2.92) V2 A PdV P(V2 V1 ) V1 (2.93) немесе келесі тұрде жазуға болады жүктеу/скачать 85.14 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|