ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термодинамические параметры состояУравнение состояния из "Теплотехника " Свойства каждой системы характеризуются рядом величин, которые принято называть термодинамическими параметрами. Рассмотрим некоторые из них, используя при этом известные из курса физики молекулярно-кинетические представления об идеальном газе как о совокупности молекул, которые имеют исчезающе малые размеры, находятся в беспорядочном тепловом движении и взаимодействуют друг с другом лишь при соударениях. [c.7] В Международной системе единиц (СИ) давление выражается в паскалях (1 Па=1 Н/м ). Поскольку эта единица мала, удобнее использовать 1 кПа = = 1000 Па и 1 МПа = 10 Па. [c.7] Давление измеряется при помощи манометров, барометров и вакуумметров. [c.7] Приборы для измерения давлений ниже атмосферного называются вакуумметрами их показания дают значение разрежения (или вакуума) рв = рати—р, т. е. избыток атмосферного давления над абсолютным. [c.8] Следует отметить, что параметром состояния является абсолютное давление. Именно оно входит в термодинамические уравнения. [c.8] Температурой называется физическая величина, характеризующая степень нагретости тела. Понятие о температуре вытекает из следующего утверждения если две системы находятся в тепловом контакте, то в случае неравенства их температур они будут обмениваться теплотой друг с другом, если же их температуры равны, то теплообмена не будет. [c.8] В системе СИ единица удельного объема 1 м 7кг. Между удельным объемом вещества и его плотностью существует очевидное соотношение v= 1/р. [c.8] Для сравнения величин, характеризующих системы в одинаковых состояниях, вводится понятие нормальные физические условия р = 760 ммрт. ст.= = 101,325 кМа 7 = 273,15 К. [c.8] В разных отраслях техники и разных странах вводят свои, несколько отличные от приведенных нормальные условия , например, технические (р = = 735,6 ммрт,ст. = 98 кПа, /=15°С) или нормальные условия для оценки производительности компрессоров (р = = 101,325 кПа, ( = 20 °С) и т. д. В данной книге, если это не оговорено особо, будут использоваться нормальные физические условия. [c.8] Если все термодинамические параметры постоянны во времени и одинаковы во всех точках системы, то такое состояние системы называется равновесным. [c.8] Если между различными точками в системе существуют разности температур, давлений и других параметров, то она является неравновесной. В такой системе под действием градиентов параметров возникают потоки теплоты, вещества и другие, стремящиеся вернуть ее в состояние равновесия. Опыт показывает, что изолированная система с течением времени всегда приходит в состояние равновесия и никогда самопроизвольно выйти из него не может. В классической термодинамике рассматриваются только равновесные системы. [c.8] В промышленных и лабораторных условиях температуру измеряют с помощью жидкостных термометров, пирометров, термопар и других приборов. [c.8] Эти уравнения показывают, что из трех основных параметров, определяющих состояние системы, независимыми являются два любых. [c.9] Для решения задач методами термодинамики совершенно необходимо знать уравнение состояния. Однако оно не может быть получено в рамках термодинамики и должно быть найдено либо экспериментально, либо методами статистической физики. Конкретный вид уравнения состояния зависит от индивидуальных свойств вещества. [c.9] Уравнение состояния идеальных газов. Из уравнений (1.1) и (1.2) следует, что p = nkT. [c.9] Полученное соотношение представляет собой уравнение Клапейрона (1834 г.). [c.9] Здесь V — объем киломоля газа, а р,/ — универсальная газовая постоянная. [c.9] Уравнение состояния реальных газов. В реальных газах в отличие от идеальных существенны силы межмолеку-лярных взаимодействий (силы притяжения, когда молекулы находятся на значительном расстоянии, и силы отталкивания при достаточном сближении их друг с другом) и нельзя пренебречь собственным объемом молекул. [c.9] Наличие межмолекулярных сил отталкивания приводит к тому, что молекулы могут сближаться между собой только до некоторого минимального расстояния. Поэтому можно считать, что свободный для движения молекул объем будет равен у —6, где — тот наименьший объем, до которого можно сжать газ. В соответствии с этим длина свободного пробега молекул уменьшается и число ударов о стенку в единицу времени, а следовательно, и давление увеличивается по сравнению с идеальным газом в отношении v/(v — b), т. е. [c.9] Вернуться к основной статье