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

 

 

 

 


Тепловые воздевия на термод. с. Энтропия




Эксергия ОТС.

E*=m(U+PV+w2/2+gh)

ΔΕ*=Qе-Lе

В открытой т/д сист. помимо внутр. Е дополнительными источ –ми получения работы явл.: P1V1 – эн. проталкивания, gh1 – потенц.эн., w2/2 – кин. эн.

Эти источники не связаны с хоатич. формой движ–я →эти энерг.величины полностью превратимы в полез.работу.

- полное выражение

Во многих задачах i1>>gh1, w12/2<<i1 →м. пренебречь.

3. Ид газ – это такой газ, м/у молекулами к-го не сущ-т силового вд-я, а сами молекулы не облад ни объемом, ни массой и для к-го уравнение состояния записывается так:

pV=(m/M)RT=mŘT, где R=8,314 Дж/(моль·К), Ř=R/M

или pV =μRT, где μ=m/M

или pυ=RT/M, где υ=V/m

или pύ=RT, где ύ=V/μ

 

4. Реальные газы и пары. Р-V и Т-S диаграммы. Изображение основных про­цессов.

1. Уравнение Менделеева-Клайперона уже несправедливо.

2. Т/д параметры (энт-я, вн.эн.) зависит от 2- парам-в, а не только от тем-ры как для ид-го газа. u=f(P,T)

3. Тепл-сти Ср и Сv, а следовательно и показ-ль адиабатные не явл-ся пост-ми вел-ми. cP,cV=f(T,P)

Все рельные газы явл-ся парами тех или иных жидкостей. Причем чем ближе газ к переходу в жидкое сост-ие, тем больше его отклонение от сост-ия идеального газа.

 

 

ав - подогрев воды

вс - парообразование

сd - перегрев пара

 

 

5. Энерг.хар-ки термод. сис– мы и внеш. возд-вии на нее.

Терм. сис. – объект, кот.выбирает терм-ка – это совок-ть макротел, отдельное макротело или его часть. Энерг.хар-ки: энергия (внутр.эн.). Энергия явл мерой различных форм движения материи. Полная энергия макросистемы: E=Eкин + Епот +U, где U – внутр.эн. Внутр.эн. – это энергия заключенная в с/с. Она состоит из:

1) кинетич.Е поступат, вращат. и колебат.движения молекул.

2) потенциал.энерг.вд-я молекул м/у собой (силы притяж и отталкив). Свойства внутр.эн.

U=f(T,ν) U=f(P,T) U=f(P,ν) U – функц состояния 1) ΔU= U2 – U1, т.е.не зависит от пути

перехода

2) свойство полного диф –ла:

3) для ид.газа: U=f(T)

4)свойство аддетивности:

т.е.для сложной сис внутр.эн.есть сумма внутр.энергий, составляющих частей этой сис ΔU > 0, если U2 > U1. Энерг.внеш.возд–вие:

1) тепловое возд. – передача Е за счет хаотич –го неупор – го движ –я частиц. Такая передача Е происходит м/у телами, имеюш –ми различ-ю t-ру, либо м/у телами на расст –ии посредством эл.магн.волн. Передача Е происходит от более нагретых тел к менее нагретым. Кол – во Е при такой передаче наз.кол –вом теплоты.

2) Работа – передача Е за счет строго упоряд – го движ – я частиц. В этом сл –е передача Е происходит при перемещ всего тела или его части в простр –ве. Возд – вий в виде работы очень много. Lмагн, Lвращ, Lмех и др., [Дж]. Работа, затраченная телом ‘+’, а совершенная телом ‘-’. Ур возд – вия:

Рк – силы (потенциалы), кот.связаны с внеш.возд. Хк – коор –та, предт – ет собой конкр.- й пар –р, кот.изменяется соот – но этому виду возд – вия. Рк – причины возник – я внеш.- х возд- вий. Возд – вия возникают тогда, когда есть разность сил. ΔРк= Рек – Рiк, Хек – следствие возд –.

сильное неравномерное возд.→ в с/с протекаеют неравн –е процессы. - хар.степень нерав –ти.

 

к=2

- термодиф – формация с/с (м.б.откр.и закрытой) Число независимых пар – ров с/с (степеней свободы)= числу внеш. энерг- ких возд –вий.

6. Реальные газы и пары. Р-V и Т-S диаграммы. Изображение основных про­цессов.

4. Уравнение Менделеева-Клайперона уже несправедливо.

5. Т/д параметры (энт-я, вн.эн.) зависит от 2- парам-в, а не только от тем-ры как для ид-го газа. u=f(P,T)

6. Тепл-сти Ср и Сv, а следовательно и показ-ль адиабатные не явл-ся пост-ми вел-ми. cP,cV=f(T,P)

Все рельные газы явл-ся парами тех или иных жидкостей. Причем чем ближе газ к переходу в жидкое сост-ие, тем больше его отклонение от сост-ия идеального газа.

 

 

ав - подогрев воды

вс - парообразование

сd - перегрев пара

 

 

ва - пар

g – капельная жидкость

св – пересыщенный пар

fe – перегретая жидкость

 

7. Та часть полного запаса Е тд-ой сист, кот не связана с пол-ем системы в поле внешних сил и с ее движением относительно тел окр ср, называется внутр Е тд-ой сист.

Внутр Е является функц состояния неподвиж замкнутой тд-ойсистемы и м б вычислена с пом Ур ее состояния. Значение ВЭ не зависит от того, каким обр сист достигла данного состояния. При рассмотрении открытых систем их кинетич и потенци­аль Е долж вводиться в тд-ие соотношения в виде самостоя­тельных выражений дополнительно к внутр Е

 

8. hs – диагр получила широкое применение, т к удобна при практических расчетах,,дает возможность вместо площадей (vp- и sT- диаграммы)измерять отрезки.

Положение пограничной кривой: для нижней (х =0)

и для верхней (х =1)

Таким образом, тангенс угла наклона касательной к критической точке пограничной кривой в диаграмме равен . В области влажного пара в координатах s, h изобары совпадают с изотермами и представляют собой прямые линии, имеющие угол наклона, тангенс которого определяется

. Чем выше температура, тем круче должна быть изобара.

9. Передача Е в результате макроскоп-ого упорядочен движ-яназ работой (механической или немеханической). Кол-во передаваемой при этом Е называют работой процесса.

Простейщим, наиболее наглядным видом работы является механич работа, совершаемая механической силой, кот перемещает в пространстве макроскопическое тело или некоторую его часть.

Кроме того, существуют различные виды немеханических работ. Так, электрическая работа совершается, когда некоторое количество носителей электрического заряда переносится в электрическом поле(dLэл=-Еэлdlэл). При совершении магнитн работы происходит организованный, соответствующий ориентации магнитного поля поворот в пространстве всех элементарных магнитов, присутствующих в намагничиваемом материале(dLмаг = -Нмагмаг).

Общим для всех видов работы свойством явл-ся принципиальная возм-ть их полого количественного преобразования друг в друга.

Сумму технич работы, изменения кинетич энергии и изменения потенциальэнергии называют располагаемой работой l0 :

l0 = lТ + D(w2/2) + D (gy),

или dl0 = dlT + d (w2 /2) + gdy.

Элементарн располагаемая работа определяется произведением объема на изменение давления с обратным знаком, т.е. dl0= - vdp.

В конечном процессе располагаемая работа находится интегрированием

При вводе рабочего тела необх преодолевать Дей-е внутр давления в сист. Сл-но, над рабочим телом, поступающим в сист, д б совершена некот работа внешней силой, работа ввода(проталкивания), кот увеличивает полную Е сист. При выводе рабоч тела из сист ею должна затрачивать­cя работа по преодолению давления внешней среды – работа вывода рабочего тела. Работа ввода- вывода равна произведению давления на объем(Аввода = pV).

 

10. Сп-бы тд-их расчетов реаль газов и паров. располагаемая работа в политропном процессе в n раз больше работы расширения

.

1. Для расчета исп – тся is –диаграмма.

После использования (1) и (2) св-ва и ур-е Ван-дер-Ваальса

получим:

Получив из эксперимента t-ру и давл. в крит.точке, можно найти коэф. а и b:

2.. Применение т/д таблиц

а) св-ва влажного нас. пара

1) таблицы по давлению;

2) таблицы по температуре.

Расчет по таблицам предпочтительнее, т.к. расчет оказывается более точным.

б) вода и перегр.пар

Р,Т=f(i,s,v)

3. Использование диф.уравнений в термодинам.

f(P,V,T)=0

Точность расчетов опред. точностью ур-й состояния.

4.Применение средств выч-й техники.

 

Тепловые воздевия на термод. с. Энтропия.

тепов.возд – вия -передача Е за счет хаотич –го неупор. движ –я час – ц. Такая передача Е происходит м/у телами, имеющими разл. t – ру посредством соприкоснов, либо м/у телами на рас – НИИ поср – вом эл.магн.волн. Передача Е происходит от более нагр.тел к менее нагретым. Кол – во Е при такой передаче наз.кол –вом теплоты. Все виды энергии в итоге превращаются в теплоту, кот.затем рассеив – ся в окр. среде. Мера этого рассеив –я наз.энтропией. Чем больше рассеив –ся энергия, тем больше ув –ся энтропия.Е – мера движения материи. Энтропия – мера рассеивания (деградации) энергии. S, Дж/К; s, Дж/кг*К. Свойства:

1)

ΔS1-2 = idem изменение S не зависит от пути перемещ-я

2)

 

диф – ал энтропии - полный диф –ал S=f(ν,Т); S=f(P,Т); S=f(P,ν) т.е.энтропия –функ- я некот –ых пар – ров состояния. Для случая S=f(ν,Т):

 

Ч/з энтр.м.выражать др.пар –ры: T=f(T,S) P=f(T,S).

3) свойство аддетивности:

потенциал Р и Т и др. cв-вом аддет. не обладают dS>0, то dQe>0.

 

12. Дрос-ие газов и паров. Физика пр-са. Изменение т/д парам-ов. Темпе-ра инверсии

Дросселирован наз-ся процесс понижения давл в движущемся ста­ционарном потоке газа или пара при прохождении его через препятствие. Препятствия в проточных каналах встреч-ся в виде клапанов, диафрагм, вентилей, заслонок, ши­беров и т. п. Любые препятствия, встречающиеся на пути движ-я потока, в т ч и не указанные, приводят к необратимости протекающих в нем процессов, к частичной потере работосп-ти сист и, как следствие, к уменьш КПД двигателей. dh = -WdW (q=0, lт=0, dy=0). Эксперимент показывает, что: dW=0, dh=0, т.е. h1=h2, энтальпия газа в рез-те дросселирования не изм-ся. Эффект изменения параметров при дросселировании широко исп-тся в холодильной технике для получения низких t-р, в паротехнике для получения перегретого пара. Изменение энтальпии ид газа в любых процессах связано с изменением т-ры соотношением dh = cpdT, поэтому процесс дросселирования ид газа, для которого cp = const, происходит без изменения температуры (dТ = 0). Температура же реальных газов в процессе дросселирования по результатам опытов может как уменьшаться, так и возрастать. В зав-ти от начальных параметров и физ-х св-в реальных газов при дросселировании значение dT м б и меньше и больше 0. Явлению дросселирования дали научное обоснование Дж. Джоуль и У. Томсон (Кельвин), вслед­ствие чего явл-е получило наименование эффекта Джоуля - Томсона. В случае неизменности т-ры при дросселировании наблюдается нулевой эффект Джоуля-Томсона. Состояние реального газа, когда дроссельный эффект равен нулю, называется точкой инверсии. В этой точке происходит смена знака температурного эффекта. Температура в этой точке называется температурой инверсии. Если температура газа перед дросселированием меньше т-ры инверсии, то газ при дросселировании охлаждается, если больше – то нагревается.

 

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-30; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 325 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Начинайте делать все, что вы можете сделать – и даже то, о чем можете хотя бы мечтать. В смелости гений, сила и магия. © Иоганн Вольфганг Гете
==> читать все изречения...

2312 - | 2095 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.