ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Работа расширения из "Теоретические основы теплотехники " Работа совершается только при изменении объема газа. Если происходит расширение газа, то в этом случае работа совершается против внешних сил при сжатии, наоборот, газ воспринимает работу внешних сил. [c.28] Пусть в цилиндре тепловой машины перемещается без трения невесомый поршень площадью Р из лоложе-ния I в другое положение — II. Это перемещение происходит при расширении газа с абсолютным давлением р, который находится в цилиндре с левой стороны поршня (рис. 2-2). [c.28] Так как абсолютное давление р — величина положительная, то (11 и и по знаку одинаковы. Поэтому если и 0, т. е. когда газ расширяется, то и с11 0, следовательно, работа расширения положительна. Если (1и 0, т. е. газ сжимается, то и / 0, следовательно, работа сжатия отрицательна. [c.29] В общем случае при изменении объема газа давление его также изменяется. Поэтому для определения работы по уравнению (2-3) нужно знать зависимость р от и в данном процессе, т. е. знать характер или свойства процесса. [c.29] Пусть в р,и-диаграмме линия 1—2 изображает равновесный процесс расширения 1 кг газа (рис. 2-3). Из р,и-диаграммы видно, что при изменении объема газа на с и заштрихованная площадка с основанием йю и высотой р изображает элементарную работу с11=рёи. [c.29] Таким образом, в р,и-диаграмме работа расширения (или сжатия) изображается площадью а 2Ь, ограниченной кривой процесса, осью абсцисс и крайними ординатами. Отсюда следует, что работа расширения газа зависит от характера процесса или от пути, которым газ переходит из начального в конечное состояние. Например, при переходе из начального 1 Б конечное состояние 2 в процессе 1—т—2 работа газа изображается площадью а т2Ь, а в процессе 1—п—2 — площадью а п2Ь (рис. 2-4). Следовательно, работа расширения не является функцией состояния и ее дифференциал (11 не является полным дифференциалом. [c.30] Кроме того, увеличение объема газа означает, что газ совершает работу против внешних сил, т. е. работу расширения I. [c.30] Это уравнение является математическим выражением первого закона термодинамики для конечного процесса. Из уравнения (2-4) следует, что в общем случае подводимая теплота расходуется на изменение внутренней энергии газа и на совершение внешней работы. [c.31] Как известно, изменение внутренней энергии зависит только от начального и конечного состояния и не зависит от свойств процесса, а работа есть функция процесса, поэтому и теплота, равная их сумме, также зависит от свойств ИЛИ характера процесса и, следовательно, йд не является полным дифференциалом. [c.31] Каждая величина, входящая в уравнения (2-4) — (2-6), может быть положительной, отрицательной или равной нулю. В технической термодинамике подводимое к телу тепло считается положительным, отводимое — отрицательным. Изменение внутренней энергии газа считается положительным при возрастании температуры газа и отрицательным при ее уменьшении. [c.31] Отсюда следует, что энтальпия является величиной, определяемой состоянием тела, и, в свою очередь, она определяет состояние тела, т. е. является параметром состояния. Действительно, для идеального газа внутренняя энергия и, произведение pv, равное КТ, зависят только от температуры, поэтому энтальпия идеального газа зависит только от температуры. [c.31] Изменение энтальпии как функции состояния не за-висит от характера процесса и определяется только начальным и конечным состояниями газа, т. е. значениями температуры газа в этих состояниях, и поэтому является полным дифференциалом. [c.32] Таким образом, для идеальных газов изменение энтальпии равно теплоте процесса при р=сопз1. [c.32] Удельной теплоемкостью или просто теплоемкостью называется количество теплоты, которое необходимо сообщить единице количества газа для изменения температуры на ГС в данном процессе. [c.32] В зависимости от единицы количества газа теплоемкости могут быть массовые, объемные и мольные. [c.32] Теплоемкость 1 кг газа называется массовой, она обозначается буквой с и измеряется в Дж/(кг-К). [c.32] Теплоемкость 1 м газа, взятого при нормальных условиях, называется объемной, обозначается буквой с и измеряется в Дж/(м -К). Теплоемкость 1 кило-моля газа называется мольной, обозначается хс и измеряется в Дж/ (кмоль-К). [c.32] 2 было установлено, что количество теплоты зависит от характера процесса, поэтому и теплоемкость газа также зависит от свойств процесса. [c.33] Теплоемкость газа в изохорном процессе (и=соп51) называется изохорной и обозначается — массовая, с — объемная и — мольная. [c.33] Вернуться к основной статье