ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные термодинамические параметры состояния газа из "Техническая термодинамики и теплопередача " Предметом технической термодинамики является главным образом изучение процессов взаимного преобразования теплоты и работы в различных тепловых машинах. [c.12] В тепловых двигателях преобразование теплоты в работу осуществляется при помощи так называемого рабочего тела. Например, в двигателях внутреннего сгорания, а также в газотурбинных установках рассматриваются процессы, в которых рабочим телом является газ. В паровых двигателях рассматриваются процесссы, где рабочим телом является пар, легко переходящий из парообразного состояния в жидкое и, наоборот, — из жидкого в парообразное. [c.12] Физическое состояние тела вполне определяется некоторыми величинами, характеризующими данное состояние, которые в термодинамике называются параметрами состояния. [c.12] Параметрами состояния может быть целый ряд величин удельный объем, давление, температура, внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, концентрация, свободная энергия и др. [c.12] Однако при отсутствии силовых полей (гравитационного, электромагнитного и др.) состояние однородного тела может быть однозначно определено тремя параметрами, в качестве которых в технической термодинамике принимают удельный объем, абсолютную температуру и давление. [c.12] Эти три параметра, называемые обычно основными, не являются независимыми величинами и, как будет показано далее, связаны между собой вполне определенными математическими зависимостями. [c.12] Удельный объем есть величина, обратная плотности, т. е. [c.13] Давление. Давление с точки зрения молекулярно-кинетической теории есть средний результат ударов молекул газа, находящихся в непрерывном хаотическом движении, о стенки сосуда, в котором заключен газ, и представляет собой нормальную составляющую силы, действующей на единицу поверхности. [c.13] В СИ давление измеряется в ньютонах на квадратный метр н1м ). [c.13] В практических расчетах возможно применение кратных и дольных единиц измерения часто давление измеряется во внесистемных единицах барах (1 бар = Ю н м ). Однако необходимо помнить, что во все термодинамические формулы давление должно подставляться в н/ж . [c.13] Высота столба жидкости h прямо пропорциональна разности давлений в сосуде и наружной среды и обратно пропорциональна плотности жидкости. [c.13] Для измерения давлений применяют барометры и манометры, а для измерения разрежения — вакуумметры. Барометрами измеряют атмосферное дввление, а манометрами—давление, превышающее атмосферное. Давление, превышающее атмосферное, называют избыточным. [c.14] Избыточное давление и разрежение не являются параметрами состояния, так как они при одном и том же абсолютном давлении могут принимать различные значения в зависимости от величины атмосферного давления. [c.14] В технике для измерения температур используют различные свойства тел расширение тел от нагревания в жидкостных термометрах изменение объема при постоянном давлении или изменение давления при постоянном объеме в газовых термометрах изменение электрического сопротивления проводника при нагревании в термометрах сопротивления изменение электродвижущей силы в цени термопары при нагревании или охлаждении ее спая. При измерении высоких температур оптическими пирометрами используются законы излучения твердых тел и методы сравнения раскаленной гшти с исследуемым материалом. [c.15] Параметром состояния является абсолютная температура, измеряемая в градусах Кельвина (° К). [c.15] В любом явлении природы участвует множество различных тел, так или иначе связанных между собой. При термодинамическом изучении какого-либо явления в качестве объекта исследования выделяется группа тел, или единичное тело, или даже отдельные его части. Объект изучения называется термодинамической системой, а все, что лежит вне его границ,— окружающей средой. Термодинамической системой называется совокупность макроскопических тел, обмениваюи ихся энергией как друг с другом, так и с окружающей внешней) средой. [c.15] Простейшим примером термодинамической системы (тела) может служить газ, находящийся в цилиндре с поршнем. К окружающей среде следует отнести цилиндр и поршень, воздух, который окружает их, стены помеи1ения, где находится цилиндр с поршнем, и т. д. [c.15] Если термодинамическая система не имеет никаких взаимодействий с окружающей средой, то ее называют изолированной или замкнутой системой. [c.15] Система, окруженная так называемой адиабатной оболочкой, исключающей теплообмен с окружающей средой, называется теплоизолированной, или адиабатной, системой. Примером теплоизолированной системы является газ, находящийся в сосуде, стенки которого покрыты идеальной тепловой изоляцией, исключающей теплообмен между газом и окружающей средой. [c.15] Система, имеющая во всех своих частях одинаковый состав и физические свойства, называется однородной. [c.15] Вернуться к основной статье