![]() КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Процессы изменения состояния идеальных газов
З-5.5 З-5.4 З-5.3 З-5.2 З-5.1 Задачи Решение. П-5.2 Найти изменение внутренней энергии 1 кг воздуха при переходе его от начального состояния t1 = 300 ºС до конечного при t2 = 50 ºС. Зависимость теплоемкости от температуры принять линейной. Ответ дать в кДж. Изменение внутренней энергии найдем по формуле:
Пользуясь приложением К, получим для воздуха
Следовательно,
Производится испытание двигателя, во время которого двигатель вместо того, чтобы принимать полезную нагрузку, тормозится. На сколько градусов нагреется охлаждающая тормоз вода, если крутящий момент двигателя равен 5 кДж, а частота вращения – Ответ: на 67,6 К.
Свинцовый шар падает с высоты 80 м на твердую поверхность. При этом кинетическая энергия шара переходит в теплоту, 80 % которой им усваивается. На сколько градусов нагревается при падении шар? Теплоемкость свинца ср = 0,1256 кДж/(кг·К) Ответ: на 5 К.
В сосуд, содержащий 5 л воды при температуре 20 ºС, помещен электронагреватель мощностью 800 Вт. Определить, сколько времени потребуется, чтобы вода нагревалась до температуры кипения 100 ºС. Потерями теплоты сосуда в окружающую среду пренебречь. Ответ:
Автомобиль массой 1,5 т останавливается под действием тормозов при скорости 40 км/ч. Вычислить конечную температуру тормозов t2, если их масса равна 15 кг,начальная температура t1 =10 С, а теплоемкость стали, из которой изготовлены тормозные части, равна 0,46 кДж/(кг·К). Потерями теплоты в окружающую среду пренебречь. Ответ: t2= 23,4 ºС. Найти изменение внутренней энергии 2 м3 воздуха, если температура его понижается от t1 = 250 ºС до t2 = 70 ºС. Зависимость теплоемкости от температуры принять линейной. Начальное давление воздуха p1 = 0,6 МПа. Ответ:
Основными термодинамическими процессами являются: 1) Изохорный процесс – процесс сообщения или отнятия теплоты при постоянном объеме газа (v=const). Зависимость между начальными и конечными параметрами процесса
Изменение внутренней энергии
Если в процессе участвует М кг или Vн м3 газа, то количество теплоты или изменение внутренней энергии газа
Совершаемая в процессе работа l=0, L=0. (6.4) Изменение энтропии
2) Изобарный процесс - процесс сообщения или отнятия теплоты при постоянном давлении газа (р=const). Зависимость между начальными и конечными параметрами процесса
Изменение внутренней энергии
Работа 1 кг газа
Для М кг газа
Если в процессе участвует М кг или Vн м3 газа, то количество теплоты
Изменение энтропии
3) Изотермический процесс - процесс сообщения или отнятия теплоты при постоянной температуре газа (t=const). Зависимость между начальными и конечными параметрами процесса
Изменение внутренней энергии
Работа 1 кг газа
Если в процессе участвует М кг газа, то полученные значения следует увеличить в М раз, также можно удельный объем v заменить на полный объем V
Количество теплоты, сообщаемое газу или отнимаемое от него qt=l. (6.16) Теплота для М кг газа Qt=L. (6.17) Изменение энтропии
4) Адиабатный процесс – процесс без сообщения или отнятия теплоты (dq=0, s = const). Уравнение адиабаты pvk=const при (cv=const), где k – показатель адиабаты (см. формулу (4.2) и таблицу 3). Зависимость между начальными и конечными параметрами процесса
Изменение внутренней энергии
Уравнение первого закона термодинамики для адиабатного процесса имеет вид 0=du+dl, (6.21) следовательно du= - dl,или Δu= - l. (6.22) Изменение внутренней энергии газа и работа адиабатного процесса равны по величине и противоположны по знаку. Работа 1 кг газа
Для М кг газа
Количество теплоты, сообщаемое газу или отнимаемое от него q=0. (6.25) Изменение энтропии Δ s = 0. (6.26) 5) Политропный процесс – процесс, при котором изменение параметров подчиняется уравнению pvn=const, где n – показатель политропы, величина постоянная для данного процесса. Характеристикой политропного процесса является величина φ – коэффициент разветвления теплоты, т.е. доля теплоты, затрачиваемая на изменение внутренней энергии рабочего тела.
Показатель политропы определяется из уравнения
Если известны значения двух параметров в начальном и конечном состоянии
Для процессов расширения: а) n<1 – теплота подводится (q>0), внутренняя энергия газа увеличивается (Δu>0); б) k>n>1 – теплота подводится (q>0), внутренняя энергия газа уменьшается (Δu<0); в) n> k – теплота отводится (q<0), внутренняя энергия газа уменьшается (Δu<0). Для процессов сжатия а) n<1 – теплота отводится (q<0), внутренняя энергия газа уменьшается (Δu<0); б) k>n>1 – теплота отводится (q<0), внутренняя энергия газа увеличивается (Δu>0); в) n> k – теплота подводится (q>0), внутренняя энергия газа увеличивается (Δu>0). Зависимость между начальными и конечными параметрами процесса
Изменение внутренней энергии
Работа 1 кг газа
Если количество теплоты, участвующее в процессе известно
Для М кг газа
Если количество теплоты, участвующее в процессе известно
Теплоемкость политропного процесса
Количество теплоты, сообщаемой газу или отнимаемой от него
Изменение энтропии
Дата добавления: 2015-05-09; Просмотров: 4906; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |