Применение I закона термодинамики и изопроцессам. Адиабатный процесс

Лекция 11 Основы термодинамики (продолжение).

[1] гл.9, §54-59

План лекции

1. Применение I закона термодинамики и изопроцессам. Адиабатный процесс.

2. Тепловые двигатели, их КПД. Цикл Карно.

3. Понятие об энтропии. Второе начало термодинамики.

Как было ранее установлено,

.

1. Изохорный процесс (V=const).

Диаграмма этого процесса в координатах p,V изображается прямой, параллельной оси ординат. Газ при этом не совершает работы, A=.

Q=DU

Вся теплота, сообщаемая газу, идёт на увеличение его внутренней энергии.

.

2.Изобарный процесс (p=const).

Q=DU+A

Используем уравнение Менделеева-Клапейрона:

Т.к. p=const, , .

3.Изотермический процесс (T=const)

Т.к. Т = const, DT=0, DU=, Q=A

.

Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона, ,

Адиабатным называется процесс, происходящий в системе без теплообмена с внешней средой.

Близкими к адиабатным являются все быстропротекающие процессы, например, быстрое сжатие или расширение так, чтобы система не успела обменятся теплом с внешней средой.

Адиабатные процессы применяются в двигателях внутреннего сгорания (расширение и сжатие горючей смеси в цилиндрах), в холодильных установках и т.п.)

Q=, DU+A=, A=-DU – адиабатное расширение, температура уменьшается.

Работа газа над внешними телами совершается за счет его внутренней энергии. При этом его внутренняя энергия (и температура) уменьшается. Т.о. при адиабатном расширении газ охлаждается.

DU=-A – адиабатное сжатие, температура растет.

- уравнение адиабатного процесса – уравнение Пуассона.

Это же уравнение имеет другие формы записи.

,

или .

Дата добавления: 2014-01-20