Основное уравнение термодинамики для адиабатического процесса

Законы — начала термодинамики

Термодинамика основывается на трёх законах — началах, которые сформулированы на основе экспериментальных данных и поэтому могут быть приняты как постулаты.

1-й закон — первое начало термодинамики. Представляет собой формулировку обобщённого закона сохранения энергии для термодинамических процессов. В наиболее простой форме его можно записать как δ Q = δ A + dU, где dU есть полный дифференциал внутренней энергии системы, а δ Q и δ A есть элементарное количество теплоты, переданное системе, и элементарная работа, совершенная системой соответственно. Нужно учитывать, что δ A иδ Q нельзя считать дифференциалами в обычном смысле этого понятия, поскольку эти величины существенно зависят от типа процесса, в результате которого состояние системы изменилось.

20. Дайте определение адиабатного процесса. Используя первый закон термодинамики, объясните, на что расходуется теплота, сообщенная идеальному газу в изотермическом, изохорном, изобарном и адиабатном процессе.

Адиабатический процесс — термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не получает и не отдаёт тепловой энергии.

Адиабатический процесс является частным случаем политропного процесса. Адиабатические процессы обратимы, если их проводить достаточно медленно (квазистатически). В общем случае адиабатический процесс необратим.

Для адиабатического процесса первое начало термодинамики в силу отсутствия теплообмена (Δ Q = 0) системы со средой имеет вид

где:

§ — изменение внутренней энергии тела,

§ — работа, совершаемая системой

§ — теплота, полученная системой

Основное уравнение термодинамики применительно к адиабатическому процессу записывается в дифференциалах как

,

где — дифференциальное выражение для работы, a_i — внешние параметры, A_i — соответствующие им внутренние параметры. В частном случае, когда работа совершается через изменение объёма

, где p — давление.

Энтропия системы в адиабатическом процессе не меняется:

.

21. Дать определение испарения и конденсации. Расскажите о насыщенных и ненасыщенных парах и сравните их свойства.

Испаре́ние — процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное (пар). Процесс испарения является обратным процессу конденсации (переход из парообразного состояния в жидкое. Испарение(парообразование), переход вещества из конденсированной (твердой или жидкой) фазы в газообразную (пар); фазовый переход первого рода.

Существует более развёрнутое понятие испарения в высшей физике

Испаре́ние - это процесс, при котором с поверхности жидкости или твёрдого тела вылетают (отрываются) частицы (молекулы, атомы), при этом E_k > E_п.

Конденса́ция паров— переход вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного. Температура, ниже которой происходит конденсация, называется критической. Пар, из которого может происходить конденсация, бывает насыщенным или ненасыщенным.

Процесс испарения в замкнутое пространство (закрытый сосуд с жидкостью) может при данной температуре происходить только до определенного предела. Это объясняется тем, что одновременно с испарением жидкости происходит конденсация пара. Сначала число молекул, вылетающих из жидкости за 1 с, больше числа молекул, возвращающихся обратно, и плотность, а значит, и давление пара растет. Это приводит к увеличению скорости конденсации. Через некоторое время наступает динамическое равновесие, при ко тором плотность пара над жидкостью становится постоянной. Пар, находящийся в состоянии динамического равновесия со своей жидкостью, называется насыщенным паром. Пар, который не находится в состоянии динамического равновесия со своей жидкостью, называется ненасыщенным.

1. Что называют абсолютной и относительной влажностью воздуха. Запишите соответствующие формулы и объясните их. Объясните принцип работы психрометра.

Относительная влажность воздуха (φ) — это отношение его текущей абсолютной влажности к максимальной абсолютной влажности при данной температуре. Она также определяется как отношение парциального давленияводяного пара в газе к равновесному давлению насыщенного пара.
И определяется по формуле

Дата добавления: 2015-04-24