Применение I закона термодинамики и изопроцессам. Адиабатный процесс

Ионная эпитаксия.

Ионная металлургия

Как было ранее установлено,

.

1. Изохорный процесс (V=const).

Диаграмма этого процесса в координатах p,V изображается прямой, параллельной оси ординат (рис. 1). Газ при этом не совершает работы, A=.

.

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

.

2. Изобарный процесс (p=const, рис. 2).

,

.

Используем уравнение Менделеева-Клапейрона:

.

Т.к. p=const, , .

3. Изотермический процесс (T=const, рис. 3).

Т.к. Т = const, DT=0, DU=, Q=A.

Вся теплота, сообщаемая газу, идет на совершение работы против внешних сил. Найдем работу газа при изотермическом расширении:

.

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, происходящие 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.).

– 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.

– адиабатное сжатие, температура растет, внутренняя энергия увеличивается за счет работы внешних сил над газом.

Уравнение адиабатного процесса или уравнение Пуассона:

,

где - показатель адиабаты или коэффициент Пуассона.

Это же уравнение имеет другие формы записи:

.

Диаграмма процесса называется адиабатой (рис. 4)

Работа, совершаемая газом при адиабатном процессе, выражается формулами:

или .

Дата добавления: 2014-01-04