Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Процессы обратимые и необратимые




Процесс, который можно привести в системе в обратном направлении так, чтобы система пришла в первоначальное состояние через те же промежуточные состояния, что и при прямом процессе, называется обратимым.

Равновесный процесс всегда обратимый.

Если процесс нельзя провести в обратном направлении через те же промежуточные состояния, то он называется необратимым. Например, передача тепла от горячего тела к холодному. Необратимые процессы всегда протекают естественным путем и всегда имеют одно и то же направление, приближающее систему к равновесному состоянию.

Хотя обратимые процессы являются абстракцией и в природе отсутствуют, однако исследования дают возможность указать, в каком направлении следует проводить процессы в реальных системах, чтобы получить наилучшие результаты.

Для доказательства этого положения и установления путей повышения КПД тепловой машины рассмотрим частный случай кругового процесса, носящий название цикла Карно.

Цикл Карно состоит из двух изотермических и двух адиабатических процессов, чередующихся между собой (рис. 8)

р

 
 


2

 
 


4

 
 


 

w

Рис. 8

Начальное состояние газа характеризуется точкой 1. Цикл начинается изотермическим процессом расширения газа 1 – 2 при Т = Т мах, при котором газ получает количества тепла q1. В точке 2 процесс подвода тепла прекращается и начинается процесс адиабатического расширения газа 2 – 3 (температура падает до Т мин). После окончания этого процесса происходит изотермическое сжатие газа по линии 3 – 4 при Т = Т мин с отводом тепла q2 в холодильник. Возвращение газа из состояния 4 в первоначальное состояние происходит адиабатным сжатием газа по линии 4 – 1 с повышением температур до Т мах.

При завершении цикла совершается работа, изображенная площадью криволинейного четырехугольника 1 – 2 – 3 – 4 – 1. Поскольку газ возвращается в первоначальное состояние, его внутренняя энергия не изменилась, внешняя работа согласно I закона термодинамики будет равна

q1 – q2 = Aℓ

КПД такой тепловой машины - ηt будет

Можно показать, что КПД обратимости цикла Карно для идеального газа зависит только от температур источника тепла и холодильника.

Действительно, для изотермических процессов имеем

процесс 1 – 2

процесс 3 – 4

Отношения равны по формулам адиабат 2 – 3 и 4 – 1

Имеем но Т2 = Т1 и Т3 = Т4

Окончательно имеем

и

Для необратимого процесса цикла Карно КПД будет меньше, чем для обратимого цикла Карно, поскольку работа на расширение получается меньше, а работа на сжатие больше, т.е.

q1необ > q1обр а q2необ > q2обр

Тогда ηнеоб < ηобр. или

3. ОБЩАЯ ПИРОСТАТИКА

 

Основные зависимости и законы образования газов при горении пороха в постоянном объеме.

Пиростатика изучает горение пороха в постоянном объеме, она является одним из разделов внутренней баллистики. Горение пороха здесь изучается в простейших статических условиях, когда исключено движение снаряда, отсутствует изменение объема и газы не совершают внешних механических работ. На основе экспериментального изучения развития давления газов при сгорании пороха в постоянном объеме и пиростатике создается теория горения пороха, и устанавливаются законы образования газов, содержащих ту энергию, которая расходуется на совершение различных внешних работ. При этом исследуется влияние физико-химической природы пороха, баллистические характеристики и условия заряжения на развитие и режим давления газов, которое само является важнейшим фактором, влияющим на быстроту образования газов.

В пиростатике дается методика баллистического анализа порохов, т.е. методика определения баллистических характеристик пороха. Зная баллистические характеристики пороха и закон его горения в постоянном объеме при определенном режиме давления, можно учесть закон образования и развития давления и в усложненных условиях выстрела, когда имеет место движение снаряда (пиродинамика), изменение объемов и газы совершают внешние работы.

Таким образом, пиростатика дает запас сведений и основных данных, необходимых для понимания и изучения более сложных явлений, происходящих при выстреле условно.

Необходимо помнить, что горение порохового заряда при выстреле значительно отличается от горения пороха в статических условиях. Большой градиент давления по объему заснарядного пространства, течение газов, которое также изменяет условия горения пороха, изменяются и условия передачи тепла стенкам сосуда (ствол, а не манометрическая бомба). Поэтому результаты, полученные в статических условиях (в манометрической бомбе) обязательно необходимо корректировать для их использования при выстреле. Более того, для каждого типа орудия коэффициенты согласования будут индивидуальными.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-09-20; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 496 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Наука — это организованные знания, мудрость — это организованная жизнь. © Иммануил Кант
==> читать все изречения...

2341 - | 2139 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.