ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Внутренняя энергия и энтальпия рабочего тела как функции состояния из "Основы технической термодинамики " Из самого определения внутренней энергии вытекает, что каждому состоянию газа соответствует одно и только одно значение внутренней энергии. Это означает, что внутренняя энергия представляет собой однозначную функцию состояния или, иначе, однозначную функцию любых двух независимых параметров, опреде ляющих это состояние. [c.17] дифференциал энтальпии является полным дифференциалом. [c.18] Энтальпия представляет собой в об[цем случае чисто математическую величину и приобретает конкретный физический смысл лишь применительно к процессам, протекающим в газовом потоке, которые будут рассматриваться ниже. [c.18] Всякое изменение объема газа сопровождается совершением работы. При расширении газ совершает работу против внешних сил, при сжатии внешние силы совершают работу над га- а аЬ В зом. [c.19] Положим, что 1 кг газа, расширяясь в цилиндре двигателя (рис. 1-3), перемещает поршень из положения А в положение В, причем процесс изменения состояния газа в ру-диаграмме изображается линией 1-2. [c.19] Если газ расширяется, то dy 0 и / 0, т. е. работа расширения газа есть величина положительная. Если газ сжимается, то rfy 0 и / 0, т. е. работа сжатия газа есть величина отрицательная. [c.19] Если по завершении процесса в двигателе поршень возвращается б исходное положение, а газ — в исходное состояние, то в цилиндре осуществляется термодинамический цикл, изображаемый в / п-диаграмме замкнутой кривой (рис. 1-4). Работа газа за цикл в целом будет положительной, если линия расширения расположена выше линии сжатия (т. е., если линия цикла направлена па часовой стрелке, как показано на рисунке), ибо в этом случае положительная работа расширения по абсолютной величине больше отрицательной работы сжатия. Равным образом работа газа за цикл в целом будет отрицательной, если линия расширения расположена ниже линии сжатия (т. е. если линия цикла направлена против часовой стрелки), ибо в этом случае положитель яая работа расширения по абсолютной величине меньше отрицательной работы сжатия. В первом случае цикл называется прямым, а во втором — обратным, причем в обоих случаях работа газа за цикл измеряется площадью, ограниченной линией цикла. [c.20] С помощью аналогичного рассуждения можно показать, что в обратном цикле затраченная работа в точности равна полученному за ее счет теплу. [c.21] В правую часть этого равенства, называемого аналитическим выражением первого закона термодинамики, входят алгебраические величины если внутренняя энергия увеличивается, то Лы 0, в противном случае Аы 0. Равным образом, если работа совершается рабочим телом, то / 0, если она совершается над рабочим телом, то /КО. Поэтому и тепло q, находящееся в левой части равенства, является алгебраической величиной если оно подводится к рабочему телу то 0,. в противном случае q 0. [c.21] Впервые эта зависимость была получена Клапейро-иом и поэтому часто называется уравнением Клапейрона. [c.24] Отсюда следует, что разные газы, находящиеся при одинаковых давлениях и температурах и занимающие одинаковые объемы, содержат одинаковое число молекул. Это положение называется законом Авогадро. [c.25] Из закона Авогадро вытекает, что при одинаковых давлениях и температурах плотности газов пропорциональны их молекулярным массам, т. е. [c.25] Однако плотность газа и удельный объем его —величины взаимно обратные, т. е. [c.25] Произведение иц является объемом киломоля, т. е. такого количества газа, масса которого, выраженная в килограммах, численно равна его молекулярной массе. [c.25] Киломоль часто используется в качестве единицы измерения количества газа, что удобно, поскольку, как видно из формулы (2-9), объемы киломолей всех газов при одинаковых давлениях и температурах равны между собой. В частности, при нормальных условиях (ро = 760 мм рт. ст.= = 10 133 н/м и о=0°С) объем киломоля любого газа равен 22,4 м . [c.25] Если несколько газов, не взаимодействующих химически, поместить в общий сосуд, то благодаря хаотическому движению молекул, каждый из них равномерно распределится по всему объему сосуда и образуется газовая смесь. [c.27] Каждое из слагаемых правой части представляет собой то давление, которое имел бы соответствующий компонент, если бы он один находился во всем объеме смеси при той же температуре, что и смесь. Такое давление называется парциальным давлением компонента. [c.27] Таким образом, давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений ее компо нентов, т. е. [c.27] Это положение называется законом Дальтона. [c.27] Вернуться к основной статье