Сөож тақырыбы: «Термодинамиканың негізгі заңдары мен теңдеулері»
жүктеу/скачать 168,42 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Пуассон теңдеуі
| Адиабаталық процес деп жүйе мен оны қоршаған сыртқы ортаның арасында ешқандай жылу энергиясның алмасуы болмайтын процесті айтады. Бұл қондырғыда, іштен жанатын двигательдердің циклді жұмысында т.б. жерлерде қолданылады. Процесте жылу алмасу болмағандықтан, dQ=0. Адиабаталық процес берілген газдың өте тез ұлғаюының немесе сығылуының нәтижесінде орындалады. Сондықтанда процестің орындалу шарты газ және оны қоршаған ортаның арасында ешқандай жылу алмасуы болмау қажет. Енді термодинамиканың бірінші бастамасын ескере отырып, адиабаталық процес кезінде газдың параметрлерін байланыстыратын теңдеудң табайық. Заттың жылу сыйымдылығы адиабаталық процесте нөлге тең болады, . Олай болса,
Сөйтіп сыртқы күштерге қарсы істелген жұмыс жүйенің ішкі энергияның өзгеру әсерінен пайда болады. Бұдан адиабаталық процестің изотермиялық процеске қарсы өтетінін байқаймыз. Егер жоғарыдағы теңдеуді өрнектесек: Енді идеал газ күйінің теңдеуін pV=RT дифференциалдасақ Соңғы формуладан абсолют температураның өзгерісін тауып және универсал газ тұрақтысының мәнін теңдеуге қойып түрлендіреміз: Оны интегралдасақ:. Ал деп белгілесек: Осы табылған өрнек адиабаталық процес кезіндегі газ күйінің теңдеуі немесе Пуассон теңдеуі деп аталады. Адиабаталық процестің координаттарындағы диаграммасы гипербола қиысғымен кескінделеді 1.3 Қайтымды және қайтымсыз процестер. Тұйық процестер (цикл). Егер термодинамиканың бірінші бастамасы энергияның бір түрден екінші түрге өзгергенінде байқалатын сандық қатынастарды көрсетсе, екінші бастамасы осы энергияның өзгерістері қандай жағдайларда жүзеге асатынын анықтайды, яғни процестердің қандай бағытта өтуі мүмкін екенін көрсетеді. Сонымен қатар термодинамикада тепе-тең күй ұғымы сияқты , қайтымды процестер ұғымының да ролі зор. Қайтымды процесс деп кері бағытта өткізуге болатын процесті тура бағытта өткізгенде жүйе қандай күйлерден өтсе, кері бағытта сондай күйлер тізбегінен өтетін процесті айтады. Сөйтіп қайтымды процеске тек тепе-тең процестер жатады. Сонда қайтымды процесс әуелі бір бағытта, содан соң кері бағытта бірінен соң бірі болып отыратын тепе-тең күйлердің үздіксіз тізбегінен құрылуы, сөйтіп жүйені қоршаған денелерде ешқандай өзгеріс болмауы тиіс. Тепе-тең емес процестер әрқашанда қайтымсыз процесс, дәлдеп айтқанда нақты процестер қайтымсыз процестер болады. Олар мейлінше баяу өте отырып, қайтымды процестерге тек жуықтай алады. Тұйық процесс деп жүйе бірсыпыра өзгерістерге ұшырағаннан кейін алғашқы күйіне қайтып келетін процесті айтады. Графикте мұндай цикл тұйық сызықпен кескінделеді(4-сурет) де, орындалған жұмыс сан жағынан қисықпен қоршалған ауданға тең болады. Бағыты сағат тілінің бағытында орындалатын циклдер оң, сағат тілінің бағытына қарсы циклдер теріс деп аталады. Оң цикл сырттан алынған жылу мөлшерінің әсерінен периодты түрде жұмыс істейтін жылу двигательдерінде қолданса, теріс цикл сыртқы күштерге қарсы жұмыс істейтін суыту қондырғыларына қолданылады. Сөйтіп, циклді орындағаннан кейін жүйе алғашқы күйіне қайта келеді. Сондықтан күйдің кез келген функциясының , яғни ішкі энергияның толық өзгерісі нөлге тең болады. Сонымен тұйық процестегі істелетін толық жұмыс: Мұндағы бірінші интеграл тұйық процестегі оң бағыттағы жұмысты анықтаса, екінші интеграл теріс бағыттағы жұмысты көрсетеді. Енді термодинамиканың бірінші бастамасын тұйық процестер үшін жазайық: Мұндағы таңбасыы интегралдың тұйық процестер үшін алынғанын көрсетеді. Ал мөлшерін өте аз шама деп ұғамыз. Бұдан тұйық процес кезінде ішкі энергияның өзгерісі нөлге тең екенін ескеріп, Одан алдынғы теңдеуді Деп жазсақ бүкіл цикл кезіндегі істелген жұмыс, сырттан алынған жылу мөлшеріне тең болатынын көреміз. Бірақ тұйық процесте жүйенің жылуды алуы да , беруі де мүмкін: Мұндағы жүйенің қабылдаған, - жүйенің берген жылуы мөлшері. Сондықтан тұйық процес үшін термодинамиканыңпацдалы әсер коэффициенті: жүктеу/скачать 168,42 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|