Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Интересное:
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2019-05-27 | 415 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Содержание книги
Поиск на нашем сайте
|
|
Вну́тренняя эне́ргия термодинамической системы (обозначается как E или U) — это сумма энергий теплового движения молекул и межмолекулярных взаимодействий.
Термодинамическое определение внутренней энергии указывает на способ измерения этой величины. В математическом выражении для первого начала термодинамики:
где — подведённое к телу количество теплоты, — работа, совершаемая телом против внешних сил.
Адиабатным называют такой процесс, в котором к системе не подво-дится тепло и от системы не отводится тепло. При адиабатном процессе должна быть обеспечена идеальная теплоизоляция от внешней среды, в отличие от изотермического процесса, требующего идеального теплового контакта со средой. В реальных условиях процесс является адиабатным, если система снабжена хорошей теплоизоляцией или если процесс протекает настолько быстро, что не происходит заметного теплообмена с внешней средой.
Из первого закона термодинамики следует, что при адиабатном процессе работа производится только за счет изменения внутренней энергии вещества:
Если газ будет расширяться или сжиматься без теплообмена с внешней средой и без совершения внешней работы, то согласно первому началу термодинамики его внутренняя энергия должна оставаться постоянной. Для газа, энергия которого определяется формулой (121.1), должно при этом соблюдаться условие dUкм=CVdT +a/V2км dV км= 0
о ткуда следует, что dТ и dVKM имеют разные знаки.
Следовательно, при расширении в таких условиях газ должен всегда охлаждаться, а при сжатии—нагреваться.
Э ффект Джоуля — Томсона Пропуская газ по теплоизолированной трубке с пористой перегородкой, Джоуль и Томсон обнаружили, что при расширении, которым сопровождается прохождение газа через перегородку, температура его несколько изменяется. В зависимости от начальных давления и температуры изменение температуры ∆T имеет тот или иной знак и, в частности, может оказаться равным нулю. Это явление получило название эффекта Джоуля — Томсона. Если температура газа понижается (∆T<0), эффект считается положительным; если газ нагревается (∆T>0), эффект считается отрицательным. Отметим, что эффект Джоуля — Томсона всецело обусловлен отклонениями газа от идеальности. Для идеального газа pV = RT и условие (122.2) превращается в Tt + RT,=CVT2 + RT2, откуда следует, что Т1 = Т2.
Билет №21
Вопрос №1
Понятие о вынужденных колебаниях. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний. Зависимость амплитуды вынужденных колебаний от частоты изменения вынуждающей силы. Механический резонанс. Резонансная частота. Резонансная амплитуда.
|
Колебания под действием внешних периодически изменяющихся сил называются вынужденными колебаниями.
Диф. Уравнение вынужденных колебаний: , где , - коэффициент затухания.
Зависимость амплитуды вынужденных колебании от частоты вынуждающей силы приводит к тому, что при некоторой определенной для данной системы частоте амплитуда колебаний достигает максимального значения. Колебательная система оказывается особенно отзывчивой на действие вынуждающей силы при этой частоте. Это явление называется резонансом, а соот- ветствующая частота — резонансной частотой
Явление возрастания амплитуды установившихся вынужденных колебаний до максимального значения при приближении частоты изменения внешней силы к частоте свободных колебаний системы называется резонансом.
Амплитуда при резонансе получается при подстановке найденного выражения ωрез в формулу для A(ω).
.
При β << ω0:
.
При ω = 0 отклонение системы от положения равновесия
.
Найдем отношение Aрез / A0при условии β << ω0:
,
здесь Q - добротность.
Добротность показывает (при β << ω0) во сколько раз амплитуда при резонансе больше смещения при ω = 0.
График зависимости A(ω) при различных β носят название резонансных кривых.
Билет №21
Вопрос №2
Связь коэффициента теплопроводности, вязкости и диффузии и их зависимости от давления, температуры и размеров молекул. Классификация течений газа в зависимости от числа Кнудсена. Особенности явлений переноса в ультраразреженных газах.
Связь:
Коэффициент вязкости не зависит от числа молекул в единицы объема, а значит и от давления(P=n*k*T), возрастает с температурой несколько быстрее, чем и прямо пропорционален . Коэффициент теплопроводности – зависит от давления и температуры так же, как и коэф-т вязкости, обратно пропорционален . Коэф-т диффузии обратно пропорционален числу молекул в единице объема, а значит и давлению, от температуры – такая же, обратно пропорционален .
|
В зависимости от числа Кнудсена( течение газа можно разделить на три основ-ные области:
1 Если 0,01, то средняя длина пробега молекул меньше 1 % от толщины пограничного слоя, в этом случае течение считается сплошным. В этом случае газодинамические параметры воздуха ( являются непрерывными величи-нами, то есть имеет место область обычной газовой динамики.
2 Если 1, то длинна свободного пробега молекул мала по сравне-нию с размером обтекаемого тела, но соизмерима с толщиной пограничного слоя. В этом случае течение называется течением со скольжением.
3 Если 1, то длинна свободного пробега больше или соизмеримы по вели-чине с толщиной пограничного слоя. В этом случае имеется область свободно молекулярных течений. В этой области элементарные частицы не взаимодейст-вуют между собой и пограничного слоя фактически нет.
Поведение ультраразреженных газов отличается целым рядом особенностей. В условиях вакуума нельзя говорить о давлении одной части газа на другую. При обычных условиях молекулы часто сталкиваются друг с другом. Поэтому по любой поверхности, которой можно мысленно разграничить газ на две части, будет происходить обмен импульсами между молекулами, и, следовательно, одна часть газа будет действовать по поверхности раздела на вторую с давлением р. В вакууме молекулы обмениваются импульсами только со стенками сосуда, так что имеет смысл лишь понятие давления газа на стенку. Внутреннее трение в газе также отсутствует. Однако тело, движущееся в ультраразреженном газе, будет испытывать действие силы трения, обусловленной тем, что молекулы, ударяясь об это тело, будут изменять его импульс. Рассмотрим этот вопрос более подробно.
Пусть в ультраразреженном газе движутся параллельно друг другу две пластинки (рис. 257). Скорости пластинок равны «i и и2. Взаимодействие между молекулой н пластинкой в момент удара приводит к тому, что молекула, отскочив от пластинки, имеет в дополнение к тепловой скорости составляющую, равную по величине и направлению скорости пластинки.
Коэффициент теплопроводности, равный 1/6 ρϋcv, оказывается в ультраразреженном газе пропорциональным плотности газа. Следовательно, теплопередача от одной стенки к другой будет с понижением давления уменьшаться, в то время как теплопроводность газа при обыч-* ных условиях не зависит, как мы видели, от давления
Билет №22
Вопрос №1
|
|
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!