ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термодинамический процесс и его энергетические характеристики из "Техническая термодинамика и теплопередача " Выше отмечалось, что к термическим параметрам состояния относятся абсолютное давление, удельный объем и абсолютная температура. [c.12] Абсолютное давление газа представляет собой средний результат силового воздействия молекул на стенки сосуда и равно отношению нормальной составляющей силы к площади, на которую действует сила. Давление в Междун.ародной системе единиц выражается в паскалях 1 Па = 1 /Н/м . Так как эта единица очень мала, то в технике часто используют кратные ей единицы килопаскаль (1 кПа = 10 Па) и мегапаскаль (1 МПа = 10 Па). В технических расчетах пользуются иногда внесистемной по отношению к СИ единицей — баром, составляющим 10 Па (0,1 МПа). [c.12] Входящая в (1.2) величина р з(, называется также манометрическим, или рабочим, давлением. [c.12] Следует иметь в виду, что во всех формулах термодинамики абсолютное давление выражается в паскалях (ньютонах на квадратный метр). Это объясняется тем, что избыточное давление или разред ение при одном и том же абсолютном давлении могут принимать различные значения в зависимости от барометрического давления. [c.13] Одним из важнейших параметров, определяющих тепловое состояние тела, является температура. Согласно молекулярно-кинетической теории газов абсолютная температура Т является мерой интенсивности теплового движения молекул тела и определяется средней кинетической энергией движения молекул газа. [c.13] Непосредственно измерить кинетическую энергию движения молекул практически невозможно. Поэтому для измерения температуры используют зависимость от нее какого-либо из свойств вещества (например, теплового расширения, э. д. с. между двумя соприкасающимися металлами, электрического сопротивления, интенсивно-ности излучения). [c.13] Численное значение измеренной температуры зависит от выбранной шкалы температур. Понятие шкалы температур включает в себя два элемента нуль отсчета и значение одного градуса. Так как нуль отсчета и цена деления шкалы выбираются произвольно, то может быть много различных температурных шкал. Строго говоря, любые евойства вещества нелинейно зависят от температуры, что значительно усложняет построение температурных шкал. [c.13] Кельвин — единица температуры по термодинамической температурной шкале, равная 1/273,16 части термодинамического интервала от абсолютного нуля температуры до температуры тройной точки воды. [c.14] Термодинамическая шкала температур лежит в основе Международной практической температурной шкалы — шкалы Цельсия, за нуль отсчета в которой принята температура плавления льда, а за 100 °С — температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении 101,325 кПа (760 мм рт. ст.). [c.14] Температуре тройной точки воды 273,16 К соответствует 0,01 °С следовательно, 273,15 К — это температурный промежуток, на который смещено начало отсчета. [c.14] Уравнение состояния идеального газа очень часто используется в инженерных расчетах. Однако при повышении давления и понижении температуры, когда силы взаимодействия между молекулами и объем самих молекул уже проявляются, оно становится менее точным. Учет влияния сил взаимодействия и объем молекул при обосновании уравнения состояния реальных газов затруднителен и приводит к большому его усложнению. [c.15] Поправка а о характеризует здесь так называемое внутреннее давление, обусловленное силами притяжения молекул, которое вместе с внешним давлением р составляет полное давление газа. Влияние объема самих молекул, который уменьшает свободный объем, где могут перемещаться молекулы, учитывается поправкой Ь. [c.15] Уравнение Ван-дер-Ваальса расходится с экспериментальными данными и является неточным. Предпринимались попытки усовершенствовать его и повысить точность, что привело к большому количеству эмпирических уравнений для разных веществ, которыми с тем или иным приближением можно пользоваться в ограниченных областях давлений и температур. [c.15] Уравнение состояния смеси идеальных газов. В технике чаще всего применяются не однородные (чистые) газы, а механические смеси отдельных газов, например атмосферный воздух, продукты сгорания топлива и другие, которые во многих случаях можно рассматривать как идеальные газы. [c.15] Приведенным объемом называется объем, который занимал бы компонент газа, если бы его давление и температура равнялись давлению и температуре смеси. [c.16] Так как согласно закону Авогадро объемы одного моля любого газа при одинаковых р ш Т одинаковы, то VI = а V = V lN. [c.16] Уравнения состояния играют важную роль в термодинамике, так как они дают дополнительную информацию о связях между физическими величр ами, характеризующими состояние. [c.17] В общем случае удельная кинетическая энергия теплового движения состоит из удельной кинетической энергии поступательного, вращательного и колебательного движений молекул кин. зависящей только от температуры рабочего тела Т, и удельной потенциальной энергии пот взаимодействия молекул мехеду собой, зависящей от среднего расстояния между молекулами, т. е. от занимаемого рабочим телом удельного объема v. [c.17] Независимость удельной внутренней энергии идеального газа от удельного объема и давления впервые была доказана Д.-П. Джоулем в 1845 г. Изменение удельной внутренней чергии идеального газа в каком-либо процессе зависит только от значения начальной и конечной температур газа, т. е. во всех процессах, в т Рторых изменение температуры одинаково, изменение удельной внз тренней энергии идеального газа будет одним и тем же. [c.18] Вернуться к основной статье