Второй закон (второе начало) термодинамики. Направление потока энергии при теплопередаче

Билет 1

1 теплоёмкость двухатомного газа без учёта колебаний атомов

молярные теплоемкости газа Cp и CV и их отношение γ могут быть записаны в виде: Сv=5/2R, Cp = Cv+R=7/2R, γ=7/5=1,4

Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа

Уравнение состояния идеального газа (Менделеева — Клапейрона) —зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа. Уравнение имеет вид: pV=(m/M)RT
3 карбюраторный двигатель внутреннего сгорания

Работа: забор топливной смеси- сжатие(повышение давления)- воспламенение искрой- выброс отработанных газов, затем повтор цикла

 

Билет 2

Неидеальный газ. Уравнение состояния неидеального газа. Точка Бойля.

отличается от идеального газа существованием взаимодействия между его частицами (молекулами, атомами).

(P + a/n2)·(n – b) = R·T

а, b – постоянные величины, первая учитывает силы взаимодействия, вторая учитывает размер молекул. a/n2 – характеризует добавочное давление, под которым находится реальный газ вследствие сил сцепления между молекулами и называется внутренним давлением

Точка Бойля - точка минимума на изотерме реального газа в координатах.Вблизи Б. т. небольшие участки изотерм реального газа можно приближённо рассматривать как отрезки горизонтальных прямых, представляющих, согласно Клапейрона уравнению, изотермы идеального газа. В соответствии с особенностями поведения реального газа, слева от Б. т. сказывается преобладающее влияние сил межмолекулярного притяжения, облегчающих сжатие газа, справа - влияние собств. объёма молекул, препятствующего сжатию. Вблизи Б. т. эти факторы взаимно компенсируются.

Адиабатический процесс. Уравнение адиабаты для идеального газа.

Адиабатический процесс - это такое изменение состояний газа, при котором он не отдает и не поглощает извне теплоты. Следовательно, адиабатический процесс характеризуется отсутствием теплообмена газа с окружающей средой. ΔА+ΔU=0

т.е. внешняя работа газа может производиться вследствие изменения его внутренней энергии. Адиабатное расширение газа (dV>0) сопровождается положительной внешней работой, но при этом внутренняя энергия уменьшается и газ охлаждается (dT<0).Сжатие газа (dV0, т.е. адиабатное сжатие газа сопровождается его нагреванием.

Двигатель Дизеля.

поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого топлива от воздействия разогретого при сжатии воздуха

работа: в двигатель засасывается воздух- клапаны закрываются, воздух сжимается под действием поршня- вводится топливо через форсунку, затем открывается выхлопной клапан и продукты горения уходят

 

Билет 3

Формула Ван-дер-Ваальса

выражает зависимость между объемом, температурой и давлением, под которым находится рассматриваемое вещество, при посредстве лишь двух постоянных для данного вещества величин, определяемых путем опыта

pv = R(1 + αt), где p — упругость газа, v — его объем (единицы веса), t — температура газа, α — коэффициент расширения газа, равный 1/273 и R — некоторая постоянная для каждого газа величина, находимая по формуле R = p_ov_o, (где v_o — объем единицы веса рассматриваемого газа при 0° и под давлением p_o)

Второй закон (второе начало) термодинамики. Направление потока энергии при теплопередаче.

Второе начало термодинамики имеет несколько формулировок. Формулировка Клаузиуса: невозможен процесс перехода теплоты от тела с более низкой температурой к телу с более высокой.Теплопередача —процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к более холодному либо непосредственно, либо через разделяющую перегородку из какого-либо материала. Когда физические тела одной системы находятся при разной температуре, то происходит передача тепловой энергии до наступления термодинамического равновесия. Самопроизвольная передача тепла всегда происходит от более горячего тела к более холодному, что является следствием второго закона термодинамики

Газотурбинный двигатель.

Полезная работа производится за счёт кинетической энергии движущегося газа. Рабочее тело-продукты сгорания топлива(в спец. камерах),а также воздух. Скорость достигается с помощью сопл. Достоинства:малый вес,простота обслуживания,

 

Билет 4