Термодинамічні тотожності. Зміна ентропії ідеального газу

Ремонт кузова, устранение дефектов (вмятины, трещины, коррозия, деформация)

Устройство кузова.

Билет №33

Ремонт тормозов. ТБ при работе.

Устройство и принцип работы тормозов с пневмоприводом.

Билет № 32

Диагностирование тормозов, ТО тормозов.

Устройство и принцип работы тормозов с гидроприводом.

Билет №31

1-й закон: dq=du+pdv, dq=di-vdp

2-й закон: dq=Tdl

Обьединенный 1 и 2 законы термодинамики называют термодинамическим тождеством:

⩟S=S2-S1= ln (1)

⩟S=S2-S1= ln (2)

уровнение состояния в дифференциальной форме.

⩟S=S2-S1= ln (3)

Уровнения (1,2,3) дают возможность определить энтропию идеального газа как функцию параметров идеального газа.

11) TS діаграма. Ізобарний, ізохорний, ізотермічний, адіабатний та політропний процеси на TS діаграмі. Зміна ентропії в процесах.

Понятие энтропии как параметра состояния позволяет ввести очень удобную TS-диаграмму, в которой по оси абсцисс откладывается энтропия, а по оси ординат абсолютная температура тела. Любая точка такой диаграммы определяет состояние рабочего тела. TS-диаграмма дает представление о количестве теплоты, подведенной (или отведенной) к рабочему телу в процессе, в виде площади под процессом (пл.121’2’). По TS-диаграмме можно также судить о направлении теплообмена между источником теплоты и рабочим телом. Любой обратимый термодинамический цикл в TS-диаграмме изображается замкнутым контуром, причем для тепловых машин-двигателей направление контура по часовой стрелке, а для холодильных установок – против часовой стрелки.

а) изохорный процесс

v=const

⩟l=0

dS=

⩟S= изменение энтропии

б) изобарный процесс

p=const

dS=

⩟S= изменение энтропии

q=

i=

в) изотермический процесс

T=const

+ R*ln

- R*ln

R*ln = R*ln изменение энтропии

q=T*⩟S

г) адиабатный процесс

без теплоообмена q=0

1-3 - сжатие

1-2 - расширение

dq=0, следовательно dS=0

⩟S=

dS=0, следовательно ⩟S= =0

p2* p1* p* - уровнение адиабаты

д) политропный процесс

dS=

c= теплоемкость политропного процесса

⩟S=

12) Цикли двигунів внутрішнього згоряння (Отто, Дизеля, Тринклера). PV та TS діаграми. Характеристики циклів, термічний КПД. Недоліки, порівняння.

цикл отто

1-2 – адиабатное сжатие тела в цилиндре

2-3 – подвод теплоты при v=const

3-4 – адиабатное расширение

4-1 – отвод теплоты при v=const

характеристика цикла отто:

ε= –степень адиабатного сжатия

n= - степень повышения давления

η = 1- q2= *(T3-T2) q1= *(T4-T1)

η = 1-

недостатком цикла отто является ограничение по степени сжатия.

Этого недостатка можно избежать если воздух и топливо сжимать отдельно, что реализовано в цикле Дизеля

1-2 – адиабатное сжатие воздуха

2-3 – изобарный подвод телоты

3-4 – адиабатное расширение

4-1 – отвод теплоты при v=const

характеристики:

ε= –степень адиабатного сжатия

- степень предварительного расширения

δ = - степень адиабатного расширения

η = 1- кпд

недостатком цикла Дизеля является наличие компрессора для распрыскивания топлива, сложное устройство насоса и форсунки и тихоходное из-за медленного сгорания топлива.

цикл тринклера

1-2 – адиабатное сжатие в основной камере

2-3 – подвод теплоты при v=const

3-4 – подвод теплоты при p=const

4-5 – адиабатное расширение

5-1 – изохорный отвод тепла

характеристики:

ε= n= ρ= η= 1-

13) Дроселювання газів і парів. Зміна основних параметрів по тракту. Поняття диференціального дросельного ефекту. Крива інверсії.

Дросселирование – процесс понижения давления рабочего вещества, при переходе через сужение в канале. Понижение давление происходит необратимо без подвода или отвода теплоты и без совершения полезной работы. Вентели, задвижки, клапаны вызывают дросселирование.

Дифференциальный дроссельный эффект

– дифференциальный дроссельный эффект

Дифференциальный дроссельный эффект характеризует изменение температуры при изменении давления в результате адиабатного дросселирования, если >0, то dT<0, если <0, то dT>0.

Кривая инвенции реального газа

Состояние вещества при котором дифференциальный дроссельный эффект равен нулю, называют точкой инверсии. Геометрическое место точек для которых =0 называют кривой инверсии.

Кривая инверсии делит PT диаграмму на 2 области. Внутренняя область – дросселируемое тело охлаждается. Кривая имеет точку max, ниже этой точки любая изобара пересекает кривую в двух точках, и соответсвенно нижняя и верхняя инверсионные точки.

14) Умови течії ідеального газу по каналах змінного перетину. Сопло Лаваля.

dF/dw= – уровнение неразрывности

число Маха – это отношение скорости истечения газа w к скорости звука a. M=w/a

а) дозвуковое M<1, dF/dw<0, выполняется когда dF и dw имеют разные знаки. В дозвуковых течения при сужении увеличивается скорость истечения и наоборот.

б) M>1 (сверхзвук) dF/dw>0 при dF>0 и dw>0, или при dF<0 и dw<0. При сверхзвуке поток ускоряется в расширяющихся каналах и замедляется в сужающихся.

в) M=1 (скорость звука) dF=0. Скорость потока равна местной скорости звука. Площадь поперечного сечения критическая.

Сопло Лаваля

При сверхзвуковом движении производная dF>0, тоесть площадь сечения канала в направлении возрастания скорости потока должна увеличиваться. Значит, непрерывное увеличение скорости потока от дозвуковой до сверхзвуковой при неперывном снижении давления может происходить только в комбинированном канале. В начале такого канала когда еще M<1, канал должен сужаться так, что при М=1 площадь поперечного сечения канал становится минимальной. При M>1 канал должен расширятся. Такой канал называют соплом Лаваля.

15) Витікання газу з судини необмеженої ємності. Виведення рівняння критичного перепаду тисків. Аналіз залежностей W, m, v - f(β). Виведення формули для швидкості звуку в газі.

β =

Для нашей задачи p1,v1 не изменны поэтому w не зависит от β=

Проанализируем β по отношению к скорости:

1) при p2=p1 => β=1 => w=0

2)при уменьшении p2 => уменшается => возростает w

3) при p2=0 => β=0 => wmax=

4) при p2>p1 не существует

m

1) m=0 при p1=p2=>β=1

2) m возрастает при уменьшении p2 и следовательно уменьшении β

3) m=max при p2=0 => β=0

Из анализа видно, что в некоторой точке существует максимальный расход, параметры в этой точке критические, следовательно .

Для определения возьмем первую производную от выражения входящего в уравнение расхода:

(()

не трудно показать, что wкр=wзвука

определим параметры p2=pкр, v2=vкр, T2=Tкр

Tкр= vкр=v1* wкр=

получим

v1=vкр* p1= Tкр*

wкр= = = = a

a= - скорость звука в среде

Дата добавления: 2015-05-09