Работа деформации

Рассмотрим газ, заключенный в цилиндре с подвижным поршнем площадью F. Если газу сообщить некоторое количество теплоты, то он будет расширяться, совершая при этом работу против внешнего давления р, оказываемого на него поршнем. Газ действует на поршень с силой, равной pF, и совершает элементарную работу dL =pFdy, перемещая поршень на расстояние dy. Но Fdy представляет собой увеличение объема системы, следовательно,

dL = pdV. (2.3)

При конечном изменении объема

(Дж). (2.4)

Работа L против сил внешнего давления, связанная с изменением объема системы, носит название работы деформации.

Поскольку Р – величина положительная, dL и dV всегда имеют одинаковые знаки:

- если dV > 0, то и dL > 0, т.е. при расширении работа тела положительна, при этом тело само совершает работу;

- если же dV < 0, то и dL < 0, т. е. при сжатии работа тела отрицательна: это означает, что не тело совершает работу, а на его сжатие затрачивается работа извне.

l представляет собой удельную работу, совершаемую системой, содержащей 1 кг газа, равна:

l = L/ m;

dl = dL/ m = pdV/ m =

= pd(V/ m) = pdv. (2.5)

. (2.6)

точка 1 - начальное состояние системы, точка 2 - конечное, а линия 12 – процессу расширения рабочего тела от v₁ до v₂.

При бесконечно малом изменении объема dv площадь заштрихованной вертикальной полоски равна pdv = dl.

Дата добавления: 2014-01-07