Термодинамічні процеси. Т- s, і - s-діаграми. Кругові цикли

Вивчення ряду процесів, званих основними, представляє практичний інтерес в області теоретичної і прикладної термодинаміки. Такими процесами являються:

1. Ізохорні процеси (V=const) — процеси, що проходять з постійним об'ємом робочого тіла

2. Ізобарні процеси (P=const) — процеси, що проходять з постійним тиском робочого тіла.

3. Ізотермічні процеси (t=const) — процеси, що проходять з постійною температурою робочого тіла.

4. Адіабатні процеси (dq=0) — процеси, що проходять без теплообміну з навколишнім середовищем.

5. Політропні процеси (dl/dq=q) — процеси, що проходять при будь-якому довільному співвідношенні між здійснюваною тілом роботою і теплотою, що підводиться об'єднуючі ідеалізуючи і всі попередні. Для вивчення вище перелічених процесів використовуємо однаковий підхід, що виражається в тому, що для кожного процесу при його протіканні ми записуватимемо:

рівняння першого закону термодинаміки

Рис. 1.3. Ізохорний процес в р, v - координатах.

рівняння стану робочого тіла виразу для зміни внутрішньої енергії і зовнішньої роботи, а також зображати кожен процес в різних системах координат, що дозволяють мати про нього наочне уявлення.

1) Ізохорний процес

У р, v-координатах ізохорний процес зображається вертикальною лінією (рис. 1.3). Рівняння стану процесу записується в загальному випадку у вигляді

чи

З урахуванням V=const, рівняння стану ізохорного процесу запишеться у вигляді

(1.10)

Зовнішня робота тілом не здійснюється, оскільки dх=0, і тому рівняння першого закону термодинаміки виглядає таким чином:

(1.11)

Згідно поняття про теплоємність газу- dq-cvdT, де cv — теплоємність газу в процесі х=const. Тоді du=cv(dT), тобто зміна внутрішній енергії в процесі х =const можна визначати через теплоємність газу в даному процесі і інтервал температур, що характеризує даний процес.

Необхідно відзначити, що такий підхід буде правомірним і для будь-якого довільного процесу, оскільки в будь-якому процесі у разі ідеального газу зміна внутрішній енергії визначатиметься зміною кінетичної енергії молекул, на яку йде теплова енергія у разі здійснення ізохорного процесу, але в тому ж інтервалі температур, що і реальний процес.

Дата добавления: 2014-01-04