Полезная внешняя работа адиабатического процесса

Полезная внешняя работа адиабатического процесса согласно уравнению (2.8), выражающему первое начало термодинамики, равняется разности энтальпий в начальном и конечном состояниях. Поэтому при обратимом адиабатическом расширении производится полезная внешняя работа [c.163]

Вычислим полезную внешнюю работу адиабатического процесса. Воспользовавшись уравнением адиабаты для идеального газа, получим [c.172]

При помощи i—s диаграммы легко могут быть определены количество тепла q, полученное 1 кг тела при изобарическом процессе, равное согласно 2-7 разности удельных энтальпий в конечном и начальном состояниях, а также удельная полезная внешняя работа адиабатического процесса, равная убыли энтальпии. [c.133]

Вычислим теперь полезную внешнюю работу адиабатического процесса (при Lj = 0), равную согласно (1-16) 2 [c.43]

Из сравнения значения L с L видно, что полезная внешняя работа адиабатического процесса в k раз больше работы адиабатического расширения. [c.43]

Общее уравнение для полезной внешней работы адиабатического процесса, справедливое для любых веществ, а не только для идеального газа, вытекает из выражения первого начала термодинамики [c.43]

Иногда вытекающее из основного уравнения (3-45) уменьшение полезной внешней работы адиабатически изолированной системы с возрастанием энтропии системы из-за необратимости происходящих в ней реальных процессов связывают с якобы действующей в природе тенденцией всех процессов приводить к обесцениванию или деградации энергии. Согласно этой точке зрения во Вселенной, которая рассматривается как изолированная система, с течением времени энтропия возрастает и вследствие этого уменьшается возможность превращения теплоты в работу, или, другими словами, происходит деградация энергии. В результате этого Вселенная в конце концов должна достигнуть состоя- [c.97]

Покажем, как эта формула может быть получена с помощью термодинамических потенциалов. Рассмотрим сначала тепловой двигатель. Полезная внешняя работа в простейшем случае двигателя с двумя источниками тепла производится в результате двух изотермических и двух адиабатических процессов. При обратимом проведении процесса полезная внешняя работа изотермического процесса равняется убыли энергии Гиббса I — Т8, а работа адиабатического процесса — убыли энтальпии /. Поэтому максимальная полезная внешняя работа за один цикл составит (в дальнейшем индексы 1, 2, 3, 4 характеризуют состояния рабочего тела, вследствие обратимости всех процессов они находятся в соответствии также с состоянием теплоотдатчика и окружающей среды в начале и в конце теплового контакта между ними и рабочим телом) макс = [ (/ — Т8)х — (/ — Т8)2 + (/2 — з) + — Г5)з - (/ - Г5),] + (/4 - /1). [c.140]

Работа изменения объема Ь и полезная внешняя работа L, производимые теплоизолированной системой, или, что то же самое, работы Е и Е адиабатического процесса согласно выражению (2.8) составляют [c.32]

Действительно, допустим, что возможен адиабатический переход системы из данного состояния 1 (рис. 2.10) в любое другое состояние (в том числе в состояние 2 при той же температуре, что и в состоянии I, но при другом значении объема), в которое си.стема может быть обратимо переведена из начального состояния I изотермически при отводе количества теплоты << 0. Тогда, совершив круговой процесс, состоящий из адиабатического перехода 1—2 и обратимого изотермического перехода 2—1, мы получили бы полезную внешнюю работу состоящую согласно уравнению (2.8) из суммы работы адиабатического перехода 1—2, равной 1 —/2, и работы изотермического перехода 2—1, равной — С 1 2 — (/ —/2), т. е. [c.46]

Следовательно, в результате рассматриваемого кругового процесса производилась бы полезная внешняя работа при наличии только одного источника теплоты, что согласно второму началу термодинамики невозможно поэтому невозможен и адиабатический переход системы в любое состояние из данного. [c.46]

Рабочее тело. Для того чтобы непрерывно производить работу, нужно иметь по меньшей мере два тела с разными температурами, т. е. два источника теплоты. Однако наличие разности температур само по себе еще недостаточно для осуществления процесса превращения теплоты в работу так, например, если два тела с разными температурами просто привести в соприкосновение, то теплота перейдет от горячего тела к холодному без совершения какой-либо полезной внешней работы. Чтобы осуществить тепловой двигатель, непрерывно производящий работу, нужно между телами разной температуры совершать некоторый замкнутый процесс или цикл, для чего потребуется еще одно тело. Это вспомогательное тело, совершающее во время работы теплового двигателя многократно повторяющийся круговой процесс (состоящий в случае двух источников теплоты из чередующихся изотермических и адиабатических процессов) называется рабочим телом. [c.46]

В отличие от обратимых процессов при анализе необратимых процессов по известному аналитическому выражению одной из характеристических функций тела или уравнению состояния данного тела и зависимости для теплоемкости С]/ или Ср могут быть определены не произведенная работа L или Ь и поглощенная теплота Q, а лишь разность Ь — Q или Ь — равная согласно выражениям (2.7) и (2.8) убыли внутренней энергии или энтальпии тела. Только если Q или Ь равняются нулю (равенство (2 = 0 имеет место при адиабатическом процессе, а равенство В = 0 — в случае предельно необратимого процесса), отсюда может быть найдено также значение Т и Т или Q. В самом общем случае для раздельного определения Q и Ь или Ь нужно знать характеристические функции как самого тела, так и окружающей среды и их изменение в рассматриваемом необратимом процессе. При этом всегда произведенная полезная внешняя работа будет меньше по сравнению с работой происходящего в тех же условиях обратимого процесса, а количество полученной и отданной телом теплоты соответственно меньше и больше. [c.159]

Вычислим потерю работоспособности А/() в результате необратимого адиабатического процесса I—2 по методу циклов. Для этого рассмотрим обратимый цикл 22 Ь а 2, с помощью которого теплота, выделяющаяся при обратимом изобарическом переходе из точки 2 в точку 2, может быть превращена в полезную работу. В результате цикла будет получена полезная внешняя работа 122 Ь а 2, численно равная площади 22 Ь а 2. [c.163]

Кроме дросселирования для получения низких температур применяют также адиабатическое расширение газа с отдачей полезной внешней работы. Наиболее совершенная схема осуществления этого процесса предложена Капицей. [c.177]

Если процесс адиабатического расширения газа отклоняется от обратимого, то производимая газом полезная внешняя работа уменьшается на величину работы сил трения, которая превращается в теплоту и идет на нагревание газа. Соответственно этому охлаждение газа уменьшается. С увеличением степени необратимости процесс адиабатического расширения приближается к адиабатическому дросселированию и стремится к [c.178]

Располагаемая кинетическая энергия (т. е. полезная внешняя работа / ) равняется разности работы адиабатического расширения газообразных продуктов сгорания 34 = ( 3 — 4) и работы /Ц затрачиваемой на привод насосов так как топливо и жидкий окислитель практически несжимаемы, то Гн будет равна р — pi) Vi, причем вследствие того, что процесс в насосе может считаться адиабатическим, [c.567]

Таким образом, полезная внешняя работа, которая совершается телом над внешним, адиабатически изолированным от тела, объектом работы в результате данного процесса, равняется разности работы изменения объема тела и работы проталкивания, т. е. складывается как из работы тела, так и из работы окружающей среды. [c.23]

Если процесс адиабатического расширения газа отклоняется от обратимого, то производимая газом полезная внешняя работа уменьшается на величину работы о г Т,к сил трения, которая превращается [c.295]

Следовательно, при адиабатическом процессе работа изменения объема равняется убыли внутренней энергии, а полезная внешняя работа — убыли энтальпии. Этот вывод справедлив как для обратимых, так и для необратимых процессов в последнем случае для определенности считается, что начальное и конечное состояния тела являются равновесными. [c.48]

Кроме дросселирования, для получения низких температур применяют также адиабатическое расширение газа с отдачей полезной внешней работы. Наиболее совершенная схема осущ,ествления этого процесса предложена акад. П. Л. Капицей. Представляет интерес сравнить эффективность обоих методов. [c.171]

Уравнение (4-3) представляет собой основное соотношение между действительной и максимальной полезной внешней работой, имеющее самое общее значение. С его помощью по известным конечным значениям энтропий всех участвующих в процессе тел может быть определена разность между максимальной или теоретически располагаемой, полезной работой и действительно произведенной адиабатически изолированной системой работой, т. е. потеря работы из-за необратимости процесса. [c.82]

Рассмотрим теперь необратимый процесс 1—2 —2, состоящий из необратимого адиабатического процесса 1—2 и внешне-необратимого изобарического процесса 2 —2. Так как полезная внешняя работа vdp изобарического процесса равняется нулю, то / , 2 = 0, и, следовательно, 1[ 2, 2= -2 [c.94]

Процессы 1—2 и 1—2 —2 имеют одни и те же начальные и конечные состояния, причем полезная внешняя работа в обоих процессах производится только в результате адиабатического расширения поэтому к ним применено общее уравнение (3-21), согласно которому [c.94]

Предельно-необратимый адиабатический процесс (адиабатическое дросселирование). Адиабатическим дросселированием называется необратимый переход тела от давления р к давлению р2, меньшему ри без сообщения или отнятия от тела тепла и без совершения полезной внешней работы. [c.95]

Иногда вытекающее из основного уравнения (2.99) уменьшение полезной внешней работы адиабатически изолированной системы с возрастанием энтропии системы из-за необратимости происходящих в ней реальных процессов связывают с якобы действующей в природе тенденцией всех процессов приводить к обесцениванию или деградации энергии. Согласно этой точке зрения, во Вселенной, которая рассматривается как изолированная система, с течением времени энтропия возрастает и вследствие этого уменьшается возможность йревращения теплоты в работу, или, другими словами, происходит деградация энергии. В результате этого Вселенная в конце концов должна достигнуть состояния абсолютного теплового равновесия ( тепловой смерти по Клаузиусу и Томсону), при котором всякие процессы в ней прекратятся, а превращения энергии станут невозможными. [c.156]

Полезная внешняя работа простейше10 теплового двигателя с двумя источниками теплоты производится в результате цикла, состоящего из двух изотермических и двух адиабатических процессов (рис. 8.J). При обратимом проведении процесса полезная внешняя работа изотермического процесса равна убыли энергии Гиббса I — TS, а работа адиабатического процесса — убыли энталь- [c.504]

Сопоставим величины полезной внешней работы, которая может быть произведена рассматриваемым телом, находящимся в начальном состоянии /, при переходе к состоянию равновесия с окружающей средой (в точку 2 ), для случая, когда адиабатическое расширение от давления р до давления р происходит обратимо, и для случая, когда адиабатическое расширение в том же интервале давлений осуществляется необратимо. Имея в виду, что во втором случае процесс может быть осуществлен по пути 12 2с2 , т. е. отличается от пути обратимого процесса 12с2 начальным адиабатическим участком 12 и изобарическим участком 2 2, убеждаемся, что полезная внешняя работа на пути 12 2с2 меньше работы обратимого процесса 12с2 на вели- [c.163]

Особенностью парогазового цикла является необратимый характер процессов 41 и 3"3 из-за теплообмена при конечной разности температур между водяными парами и газообразными продуктами сгорания и их смешения. Линия 34 в пароводяном цикле изображает регенеративный подогрев питательной воды теплотой отработанных газов, выделяющейся на участке 4 Г. Вода поступает в регенеративный теплообменник после сжатия в насосе. Если давление, до которого сжимается вода, превышает давление в камере сгорания, то при впрыске воды в парогазогенератор давление ее резко уменьшается от рз до р, равного давлению в камере сгорания. Этот процесс, происходящий без совершения полезной внешней работы и теплообмена (из-за скоротечности процесса) с горячими газами, можно рассматривать как адиабатическое дросселирование, вследствие чего /4 = ц (из этого условия легко определить положение точки 6 на Т—а-диаграмме). Вследствие необратимости процесса 46 теряется полезная работа А/ , равная Гз (а — а4), если температура окружающей среды Т = Т2. [c.588]

Работа изменения объема L и полезная внешняя работа L, производимые теплоизолированной системой, или, другими словами, работы L и L адиабатического процесса согласно выралсениям (1.42) и (1.44) [c.40]

Иа рис. 2-10, а также из вьиражений для I и I нидно, что при адиабатическом и изотермическом изменениях состояния идеального газа при одном и том же перепаде давлений абсолютная величина полезной внешней работы I при расширении будет больше в Случае изотермического процесса, а при сжатии — в случае адиабатического процесса. [c.50]

Следствие 2. Существуют такие состояния термин чес к и однородной системы, которые недостижимы путем адиабатическогопере- 2 хода из данного состояния. Дей-I ствительно, если бы был возможен адиаба- тический переход системы из данного со-1 Изотерма 7 СТОЯНИЯ / В любое другое состояние, в том Адиабата числе В состояние 2 (рис. 3-1) при той же ----- температуре, но при другом значении объема и в которое система может быть обра-1 ис. 3-1. тимо переведена из начального состояния 1 изотермически при отводе количества тепла Qi 2<0, то, совершив круговой процесс, состоящий из адиабатического перехода 1—2 и обратимого изотермического перехода -2—I, мы шолучилн бы полезную внешнюю работу L, состоящую из работы адиабатического процесса /i—/г и работы изотермического процесса —Qi-2—ih—h), т. 6. [c.58]

Процесс адиабатического дрооселирования усл0В Н0 изображается на Т—S диаграмме пунктирной линией, совпадающей в начальной и конечной точках с изоэнтальпой i — i (рис, 5-4). Потеря полезной внешней работы при дросселировании составляет согласно (5-4) г г—in, или, так как по соотношению (5-27) iz=iu то потеря полезной внешней работы Al =ii—12, равняется всей располагаемой работе. На рис. 5-4 потеря полезной внешней работы изображается площадью 2 2Ьа потеря работоспособности равна M o=T s2—.Si) и изображается заштрихованной площадью а Ь Ьа. [c.166]

Действительно, если бы был возможен адиабатический переход из данного С0СТ01ЯНИЯ / в любое другое состояние, в том числе и в состояние 2, где система имеет ту же температуру, но другое значение объема и в которое система может быть обратимо переведена из начального состояния 1 изотермически при отводе количества тепла С1-2<0, то, совершив круговой процесс, состоящий из адиабатического перехода 1—2 и обратимого изотермического перехода 2—1, мы получили бы полезную внешнюю работу и, состоящую из работы адиабатического процесса —-/г и работы изотермического процесса — <Э1 2—(/1—/2), т. е. I- — —Ql-2 —(/ —/2) + ( 1—Ь) =— 1-2, которая была бы положительной, так как по предложению —С1-2>0. Следовательно, в результате рассматриваемого кругового процесса производилась бы полезная внешняя работа при наличии только одного источника тепла, что согласно второму началу термодинамики невозможно поэтому невозможен и адиабатический переход системы в любое состояние из данного. [c.39]

Из сравнения значений I и I видно, что при о братимом адиабатическом процессе с идеальным газом полезная внешняя работа в к раз больше работы изменения о бъема. [c.94]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...