Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Топ:
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
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...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Дисциплины:
2021-10-05 | 45 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Как видно из определений (8.3)′ и (8.3)″, теплоемкость при постоянном объеме используется для описания изохорного процесса, а теплоемкость при постоянном давлении – изобарного.
Действительно, так как в изохорном процессе объем не меняется, то газ работы не совершает, и первое начало термодинамики для этого процесса будет иметь вид
Q = U = νСV T. | (8.7) |
Первое начало для изобарного процесса: | |
Q = νСP T. | (8.8) |
В изотермическом процессе температура постоянна, поэтому внутренняя энергия не меняется, и первое начало термодинамики для этого процесса можно получить следующим образом:
V | V2 | ||||
Q = A = ∫2 | P(V)dV = νRT ln | , | (8.9) | ||
V1 | |||||
V1 |
где зависимость P (V) определяется из уравнения Менделеева – Клапейрона
(7.6): P = ν RT / V.
Q = 0. | (8.10) |
Кроме этих трех процессов часто рассматривается адиабатический процесс, в котором газ не обменивается1 теплом с окружающей средой. Первое начало термодинамики для такого процесса очень простое
В координатах P-V график адиабатического процесса похож на изотерму, только идет более круто
CP | PV γ = const, | (8.11) | |||
где γ = | − показатель адиабаты. | ||||
C | |||||
V | |||||
В адиабатическом процессе U A Отсюда сле- | |||||
дует вывод, что при адиабатическом расширении (А > 0) | |||||
1 или не успевает обменяться
56
газ охлаждается (U < 0), а при адиабатическом сжатии (А < 0) – нагревается (U > 0). Это свойство используется в технике. Например, при резком сжатии воздух в цилиндрах дизельного двигателя сильно нагревается и воспламеняет топливо. В природе многие атмосферные процессы можно считать адиабатическими. Например, теплые воздушные массы, быстро поднимаясь вверх, адиабатически расширяются (так как с высотой падает давление). При этом они охлаждаются, и в них начинается конденсация водяных паров, которые мы видим как облака.
Конечно, все многообразие тепловых процессов, происходящих в природе, не исчерпывается четырьмя рассмотренными. Первое начало термодинами-
ки для любого квазистатического процесса с идеальным газом имеет вид
V2 | |
Q = νCV T + ∫P(V)dV, | (8.12) |
V1 | |
где первое слагаемое – изменение внутренней энергии | U, а второе – работа га- |
за А. |
Вопросы к письменному ответу
1.Сформулируйте первое начало термодинамики и приведите иллюстрирующий его пример.
2.Что такое теплоемкость?
3.Почему прибрежный климат мягче континентального?
4.Почему перед весенними и летними ночными заморозками рекомендуется обильно полить растения?
5.Дайте характеристику адиабатического процесса.
6.Выведите первое начало термодинамики для основных процессов.
7.Почему при быстром подъеме воздушных масс происходит интенсивное образование облаков?
8.Почему в дизельном двигателе топливо воспламеняется без электрического разряда?
Задача №1. Применение первого закона термодинамики
Условие
Газ находился в цилиндре с поршнем площадью поперечного сечения 200 см^2. После того, как газ нагрели, сообщив ему количество теплоты в 1,5*10^5 Дж, поршень сдвинулся на расстояние h=30 см. Как изменилась внутренняя энергия газа, если его давление осталось равным 2*10^7 Па.
Решение
Запишем первое начало термодинамики:
Работу против внешних сил, которую совершил газ, можно найти по формуле из механики:
Отсюда:
Ответ: 30 кДж.
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
© 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!