Студопедия

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)

Политропный процесс





 

Политропный процесс можно определить как термодинамический процесс изменения параметров идеального газа при постоянной теплоемкости .

Все термодинамические процессы являются частными случаями политропного процесса.

Для политропного процесса первое начало термодинамики имеет вид

(45)

или

(46)

где ¾ массовая теплоемкость газа в политропном процессе.

Также первое начало термодинамики для политропного процесса можно представить в виде

(47)

или

(48)

Из выражения первого начала термодинамики в форме (46) найдем уравнение политропного процесса

(49)

Воспользуемся выражением (35)

,

тогда

Согласно формуле Майера

,

тогда выражение (50) примет вид

(51)

Обозначим отношение

где ¾ показатель политропы.

Тогда

(52)

Проинтегрируем выражение (52)

(53)

или

. (54)

Таким образом, если логарифм некоторой функции величина постоянная, то и сама функция является постоянной величиной

. (55)

Выражение (55) представляет собой уравнение политропного процесса.

Выразим теплоемкость идеального газа в политропном процессе через известную изохорную теплоемкость.

Из выражения для показателя политропы

и показателя адиабаты имеем

(56)

С учетом выражения (46) и уравнения состояния можно записать

(57)

В интегральной форме первое начало термодинамики для политропного процесса будет иметь вид

(58)

или

(59)

Из выражений (45) ─ (59) следует, что для политропного процесса идеального газа :

(60)

Показать политропы может меняться от 0 до µ.

Рассмотрим частные случаи:

1. при уравнение политропного процесса переходит в уравнение изобарного процесса ;

2. при уравнение политропного процесса переходит в уравнение изотермического процесса ;

3. при уравнение политропного процесса переходит в уравнение адиабатного процесса .

4. при уравнение политропного процесса переходит в уравнение изохорного процесса .

На рисунках 5 и 6 изображены все представленные термодинамические процессы в и ─ диаграммах.

 
 

 


Рис. 5 Изображение основных процессов в - диаграмме

 

Рис. 6. Изображение основных термодинамических процессов

в - диаграмме

Все процессы начинаются в одной точке (в центре).

Изохора делит поле диаграммы на две области: процессы, находящиеся правее изохоры, характеризуются положительной работой, так как сопровождаются расширением рабочего тела; для процессов, расположенных левее изохоры, характерна отрицательная работа.

Процессы, расположенные правее и выше адиабаты, идут с подводом теплоты к рабочему телу; процессы, лежащие левее и ниже адиабаты, протекают с отводом теплоты.



Для процессов, расположенных над изотермой , характерно увеличение внутренней энергии газа; процессы, расположенные под изотермой, сопровождаются уменьшением внутренней энергии.

Процессы, расположенные между адиабатой и изотермой, имеют отрицательную теплоемкость, так как и (а, следовательно, и ), имеют в этой области противоположные знаки. В таких процессах , поэтому на производство работы при расширении тратится не только подводимая теплота, но и часть внутренней энергии рабочего тела.

 

 


Рис. 5 Изображение основных процессов в - диаграмме

 
 

 


Рис. 6. Изображение основных термодинамических процессов в - диаграмме





Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 1069; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.