Задачи и методика проведения анализа

Анализ термодинамических процессов идеальных газов

Основными термодинамическими процессами, имеющими большое значение в технике, являются: изохорный, протекающий при постоянном объёме; изобарный, протекающий при постоянном давлении; изотермический, протекающий при постоянной температуре; адиабатный, протекающий без теплообмена с окружающей средой.

Кроме того, имеется группа процессов, являющихся обобщающими для основных процессов, которые называются политропными.

Задачами анализа термодинамических процессов являются:

1) определение закономерностей изменения основных параметров состояния термодинамической системы;

2) выявление особенностей превращения и перераспределения энергии в процессе.

Анализ всех процессов осуществляется общим термодинамическим методом в приведенной ниже последовательности:

1) формулируется закон и выводится уравнение (ния) процесса;

2) по имеющимся уравнениям строятся графики процесса в системе координат Pv и Ts;

3) определяется зависимость между начальными и конечными параметрами состояния системы;

4) определяется работа расширения l по общей для всех процессов формуле (4.6)

;

5) определяется полезная (располагаемая) работа l' по общей для всех процессов формуле (4.11)

;

6) определяется изменение внутренней энергии Δ u в процессе по формуле (1.10)

;

7) определяется изменение энтальпии Δ h по формуле (1.13)

;

8) определяется изменение энтропии Δ s по формуле (1.15)

;

9) определяется количество теплоты q, участвующей в процессе, на основании первого закона термодинамики (4.1):

;

10) строится тепловая схема процесса (рис. 16).

Рис. 16. Общий вид тепловой схемы термодинамического процесса.

Тепловая схема была предложена А.С. Ястржембским для графической интерпретации превращения энергии в термодинамических процессах. При этом вводятся следующие обозначения энергетических составляющих: – теплота q, подводимая или отводимая в термодинамическом процессе; – изменение внутренней энергии системы Δ u; – совершенная или затраченная системой работа, а направления взаимного превращения всех энергетических показателей термодинамической системы указываются стрелками.

Дата добавления: 2014-01-07