ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Изохорный процесс из "Техническая термодинамика и основы теплопередачи " Чтобы создать ясное представление о процессах взаимного преобразования теплоты и работы, происходящих в тепловых двигателях, необходимо уметь количественно оценить как параметры состояния системы, так и количества воздействия, характеризующие взаимодействие системы с окружающей средой. Надо, следовательно, научиться определять такие величины, как количество теплоты, подведенной к системе или отведенной от нее, со-верщенную работу, значения давления, температуры и других переменных в различных состояниях, через которые проходит система, совершая процесс. [c.84] Решение поставленной задачи чрезвычайно сильно упрощается, если характерные особенности изучаемого процесса удается выразить аналитически с помощью соответствующих уравнений. Поэтому вначале рассмотрим способ аналитического определения процесса. [c.84] Чтобы задать конкретный процесс, т. е. установить определенный ряд состояний, который система должна пройти, исходя из заданного начального, необходимо число независимых переменных сократить до одной. Для этого надо задать соответствующее количество дополнительных аналитических связей (уравнений) между параметрами так, чтобы общее число переменных было на единицу меньше числа уравнений. Присоединение этих связей к имеющимся уравнениям и есть способ определения процесса, так как при этом из всех параметров, характеризующих систему, только для одного сохраняется возможность произвольного изменения. [c.85] Как следует из предыдущего, в случае термомеханической системы достаточно задать лишь одну дополнительную связь (одно уравнение) между параметрами, чтобы определить конкретный процесс. [c.85] Мы будем изучать лишь такие процессы, которые можно определить с помоп ю очень простых аналитических связей. Предельно простые связи получаются, если положить неизменным один из параметров состояния. Этим связям отвечают наиболее характерные изменения состояния системы, которые и получили название основных термодинамических процессов. К рассмотрению основных термодинамических процессов мы теперь и приступим. Начнем с изохорного процесса. [c.85] Уравнение (а) и есть та дополнительная аналитическая связь, которая присоединяется к уравнению основного закона и уравнению состояния с тем, чтобы определить процесс. [c.85] Практически рассматриваемый случай имеет место, когда система заключена в жесткую оболочку, обладающую неизменяемым объемом. Такой процесс называется изохор/ ым. [c.85] Формула (П1, 24) носит название закона Шарля. Согласно закону Шарля, при неизменном объеме давление газа пропорционально его температуре. [c.85] В изохорном процессе работа равна нулю и поэтому вся подведенная (или отведенная) теплота отражается в виде изменения внутренней энергии. [c.86] Изохорный процесс в координатах V — р изображается вертикальными отрезками прямой (рис. 7), которые носят название изохор. При этом увеличение и уменьшение давления не сопряжено с совершением работы, так как площадь диаграммы под линией изохорного процесса равна нулю. [c.86] Отсюда легко заключить, что перемещение вверх по изохоре связано с повышением температуры, а перемещение вниз, наоборот, с понижением температуры. [c.86] Из формул (III, 25) и (III, 25 ) видно, что изохорный процесс на диаграмме s — Т изображается в виде логарифмических кривых, представленных на рис. 8. Движение по диаграмме вправо сопряжено с увеличением температуры и давления и подводом тепла (процесс 1—2), движение влево, наоборот, связано с уменьшением температуры и давления и отводом тепла (процесс 3—4). [c.87] При интегрировании мы считали теплоемкости Ср и величинами постоянными. [c.88] Пример. 1 кг газообразного азота, находящегося в жестком закрытом сосуде при давлении р = I ата и температуре U = 500° С, был нагрет до 1500° С. Определить количество подведенной теплоты и конечное давление газа Р2. [c.88] Из примера к 11 для азота имеем с ,= 0,22 ккал/кГ °С. [c.88] Вернуться к основной статье