Термодинамиканың бірінші бастамасын изопроцестерде қолдану
жүктеу/скачать 85.14 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Изохоралық процесс
- Изобаралық процесс
2.9 Термодинамиканың бірінші бастамасын изопроцестерде қолдануГаздың күйін сипаттайтын үш параметрлердің ( p,V,T) процесс кезінде әйтеуір біреуі тұрақты болып отырса, онда мұндай процестерді изопроцестер деп атайды. Термодинамиканың мысалдарында: жылу қозғалтқыштарының жұмысын есептеуде, суыту машиналарының жұмысы кезінде газдардағы процестер туралы көбірек айтуға болады. Изохоралық процессБерілген көлемі (V = const) тұрақты болғанда жүретін процесті айтамыз. Сонда ешқандай көлем өзгерісі болмайды да (d = 0), газ сыртқы күштерге қарсы жұмыс жасамайды. dA = = 0. Осы (1) процестің диаграммасын былайша кескіндеуге болады (2.19-сурет). 2.19-сурет мұндағы: 1-2газдың изохоралық қыздыру процесін, ол әдетте, изохоралық процесс көлемі өзгермейтін қабырғалары қалың ыдыстың ішінде газды суыту немесе қыздыру арқылы орындалады. Термодинамиканың бірінші бастамасы dQ = dU + dA, dA = 0 болғандықтан, газды қыздыруға немесе суытуға берілген барлық жылу мөлшері тек газдың ішкі энергиясын арттыру үшін ғана жұмсалады dQ=dU (2.79) Ал тұрақты көлемдегі жылу сыйымдылық = = ; dU=m dT (2.80) Яғни, идеал газдың ішкі энергиясының өзгерісі оның абсолют температурасының өзгерісіне тура пропорционал болады. Изобаралық процессБұл процесс берілген газдың қысымы ( p = const ) тұрақты болғанда жүреді. Оның диаграммасын p – V координаттары арқылы кескіндеп көрсетуге болады. (2.19-сурет) 2.20-сурет Сонда 1-2 кесіндісі газдың изобаралық ұлғаюын көрсетеді де, штрихталған аудан изобаралық жұмыстың шамасын анықтайды A = = p ( ). (2.81) Мысалы, цилиндрдің ішінде ілгерілемелі еркін қозғалатын поршень мен цилиндрдің арасындағы газ қыздырудың немесе суынудың нәтижесінде изобаралық жұмыс жасайды. Термодинамиканың бірінші бастамасын ескеріп dQ = dT + pdV. (2.82) мұндағы: - изохоралық жылу сыйымдылығы. Сонымен, изобаралық процесс кезінде газға берілген жылу мөлшері оның ішкі энергиясын арттыруға және сыртқы күштерге қарсы істелген жұмысқа жұмсалады. Изобаралық жылу сыйымдылық = dQ/dT, dQ = dT Енді dQ мәнін орнына қойып, теңдеуді dT = + pdV (2.83) түрінде жазуға болады. Изобаралық процесс кезінде массасы m газға берілетін жылу мөлшері dQ = dT. (2.84) Оның ішкі энергиясының өзгерісі dU= dT. (2.85) Изобаралық процессте газды қыздырғанда ол ұлғайып, берілген жылудың бір бөлігі газдың ішкі энергиясын арттыруға, қалғаны сыртқы күштерге қарсы газдың жұмыс істеуіне жұмсалады. Осы кездегі жұмысты есептейік. Изобаралық процесске мысал ретіндегі цилиндрдегі газға қозғалмалы поршень арқылы әсер ететін тұрақты сыртқы қысымды алуға болады. (2.10-сурет), қыздырғанда газдың изобаралық ұлғаюы (1-2 түзу) және изобаралық сығылуы (1-3 түзу ) көрсетілген. Сонымен изобаралық ұлғаюы кезіндегі жұмысты арқылы жазамыз (2.86) Сонымен, газдың изобаралық ұлғаюы кезіндегі жұмысы оның қысымы мен көлемінің өсімшесінің көбейтіндісіне тең және ол диаграммада V112 V2 тік төртбұрыштың ауданына тең. Изобара 1-2 түзу сызықпен кескінделеді. Изобаралық процесс кезіндегі мольдік жылу сыйымдылықты табу үшін Роберт-Майер формуласына изохоралық процесстің мольдік жылу сыйымдылығының ( )мәнін қояйық cp-cv=R, cp- R=R, cp=R( ) (2.87) ал изобаралық процесстің меншікті жылу сыйымдылығы =( )R (2.88) жүктеу/скачать 85.14 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|