Работа внешних сил адиабатического

Как видно из (4.19) и (4.20), в случае адиабатического и изотермического квазистатических процессов потенциалом служит работа внешних сил и она может быть определена из равенства [c.64]

Рассмотрим более подробно величину сопротивления с учетом изменения давления торможения и температуры торможения в далеких сечениях впереди и сзади тела, т. е. того, что Ра Ч= р1> 2 Ф Изменение температуры торможения может происходить за счет химических реакций и, в частности, горения в газовом потоке или за счет работы внешних сил, сообщающих газу или отбирающих у газа энергию. Предположим, что на далеких от тела расстояниях движение адиабатическое, [c.78]

Учет температурных слагаемых. Свободная энергия. Отбросим предположение, что процесс деформирования происходит изотермически или адиабатически. Тогда отпадает возможность отождествления удельной элементарной работы внешних сил с вариацией удельной потенциальной энергии деформации само это понятие приходится отбросить. Его роль отходит к одному из термодинамических потенциалов — или к свободной энергии, или к потенциалу Гиббса (п. 3.5). [c.118]

Стационарность потенциальной энергии системы. Элементарная работа внешних сил Ь а е) может быть отождествлена с вариацией потенциальной энергии деформации 6а, равной вариации свободной энергии в изотермическом процессе и внутренней энергии в адиабатическом ) [c.148]

Тело, представляемое ансамблем системы 5дг, в этом случае называют заключенным в адиабатическую оболочку, процесс изменения состояния его — адиабатическим. Изменение внутренней энергии при этом согласно (2.12) равно работе внешних сил 6Я= [c.40]

Характер теплового равновесия связан со свойствами стенок, отделяющих систему от окружающей среды и разграничивающих отдельные части системы. Адиабатические стенки не допускают изменения состояния за счет притока тепла. Изменение равновесного состояния может быть вызвано только макроскопической работой внешних сил дальнодействия (например, сил тяжести), а также перемещением стенок. Диатермические стенки допускают теплообмен между частями системы. [c.68]

Рассмотрим сначала уравнение (29.70) и заметим, что первое слагаемое в его левой части описывает потерю энергии компоненты поля скорости с волновым вектором Ь на преодоление молекулярной вязкости, второе слагаемое— приток энергии к этой компоненте за счет работы внешних сил. а правая часть — обмен энергией и адиабатические взаимодействия между этой и всеми остальными компонентами поля скорости. Указанный обмен энергией можно описать (в духе полуэмпирических теорий) как сумму потерь энергии на преодоление турбулентной вязкости нли динамического трення (кинематический коэффициент турбулентной вязкости мы обозначим [c.664]

С1.7. Внутренняя энергая— это та часть полной энч)пш ТДС, которая зависит только от термодинамического состояния этой системы. Приращение внутренней энергии системы в любом адиабатическом процессе (см. С 1.10) равно работе внешних сил над системой. Как слагаемые, во внутреннюю энергию системы входят кинетическая энергия движения частиц и потенциальная энергия их взаимодействия. [c.61]

Величину Р т можно определить, приравняв работу внешних сил в стадии захлопывания к работе, производимой сжатым газом. Работа, производимая сжатым газом при адиабатическом сжатии, определяется выражением [41] [c.181]

Если над газом в адиабатических условиях совершается работа внешних сил, то он сжимается, его. внутренняя энергия увеличивается и происходит нагревание газа. [c.142]

Схема преобразования энергии в холодильной установке показана на рис. П.4.6. При изотермическом расширении, происходящем при температуре холодильной камеры Та, рабочее тело совершает работу и поглощает при этом от холодильной камеры количество теплоты Qa- При изотермическом сжатии рабочего тела, которое происходит при более высокой температуре Ti нагревателя (атмосферы), последнему передается количество теплоты Qj. Это происходит за счет работы внешних сил. Перевод рабочего тела из состояния с температурой Тг в состояние с температурой Та и обратно осуществляется процессами адиабатического расширения (при этом температура падает от Ti до Та) и адиабатического сжатия (при этом температура растет от Та до Ti). [c.152]

Тело, представляемое ансамблем системы Sn, в этом случае называют заключенным в адиабатическую оболочку, процесс изменения состояния его — адиабатическим. Изменение внутренней энергии при этом согласно (3.12) равно работе внешних сил ЬН = Ь А. В общем случае равновесного процесса из (3.12) следует, что [c.33]

Для осуществления идеального цикла Карно принимаются следующие условия порция рабочего тела постоянна и не меняет своих физико-химических свойств, имеются два источника тепла (горячий и холодный), цикл обратим. Идеальный цикл Карно (рис. 12, а) состоит из двух изотермических и двух адиабатных процессов. В первый период газ расширяется при постоянной температуре Ti по изотерме 1—2, получая от нагревателя с температурой Ti тепло qi, и совершает положительную работу. Во второй период газ в процессе 2—3 расширяется адиабатически до тех пор, пока температура газа не станет равной температуре холодильника Та. В третий период происходит изотермическое сжатие газа внешними силами в процессе 3—4, в котором от газа в холодильник с температурой Та передается количество тепла q2, в четвертый — адиабатное сжатие газа внешними силами в процессе 4—1, в котором температура газа повышается от Т. до На этом цикл Карно заканчивается. [c.45]

Внешние силы можно поэтому назвать также адиабатическими частными производными от Е по координатам р , а —Е — адиабатической силовой функцией. Таким образом, при адиабатическом движении вся энергия, подведенная к системе путем внешней работы, равна dE, т. е. равна общему приращению энергии, что само собой понятно, так как в этом случае внешняя работа является единственным источником притока энергии. [c.489]

Обратимся к рис. 12.8, а. Мы будем считать, что скорость жидкости Vi у входа в сопло достаточно мала, так что соответствующей кинетической энергией Vi/2 можно пренебречь по сравнению с кинетической энергией жидкости F2/2 на выходе из сопла. Поскольку рассматриваемый процесс является адиабатическим и работа по преодолению внешних сил не совершается, из уравнения [c.181]

Единицу внутренней энергии найдем из первого начала термодинамики для адиабатического процесса, при котором система совершает работу А против внешних сил только за счет убыли своей внутренней энергии AU [c.55]

Опыт отвечает на этот вопрос, по-видимому, утвердительно. Это легко видно в простых случаях, как, например, в случае газа, расширяющегося в пустоту, или при соприкосновении двух тел разной температуры. Таким, именно, образом — хотя и с некоторыми оговорками — мы можем установить следующий закон для необратимых процессов при адиабатическом процессе возрастает энтропия если процесс изотермический и работа равна нулю, то уменьшается свободная энергия если при изотермическом процессе внешние силы постоянны, то уменьшается термодинамический потенциал. [c.69]

Какое бы то ин было изменение состояния системы может происходить только, если имеется хотя бы небольшое отклонение от равновесия. Изменение называется обратимым, если процесс происходит таким образом, что в каждый момент отклонение от истинного равновесия очень незначительно, и можно считать, что на каждой стадии достигается состояние равновесия. Рассмотрим, например, расширение идеального газа от объема Ух до V 2. Мы можем считать, что это расширение происходит обратимым путем, если оно протекает достаточно медленно, преодолевая внешнее давление. В этом случае газ будет совершать работу против сил внешнего давления, и если изменение происходит адиабатически, температура газа будет падать если же изменение происходит изотермически, газ будет поглощать энергию из окружающей среды. Рассмотрим теперь другую возможность. Пусть газ содержится в замкнутом сосуде, объем которого равен V I, и этот сосуд трубкой соединен с краном эвакуированного сосуда, объем которого равен Уг—V]. Если открыть крал, газ будет переходить в пустой сосуд до тех пор, пока не распределится равномерно по всему объему У2. Этот процесс необратим, и равновесие не достигается при протекании этого процесса ни на какой стадии. [c.197]

При адиабатическом процессе (П.3.3.5°) AQ=0 и первый закон термодинамики принимает вид —Л[/. В условиях отсутствия теплообмена с внешней средой работа, которую производит тело против внешних сил, происходит за счет убыли его внутренней энергии. Например, если идеальный газ адиабатически расширяется, преодолевая внешнее давление, то работа расширения газа сопровождается убылью его внутренней энергии и охлаждением. [c.142]

В результате взаимодействия внутреннее состояние рассматриваемой системы будет изменяться до тех пор, пока все силы — в частности давления — не выравняются, т. е. не установится механическое равновесие. Количество энергии, переданной данной системой внешним системам через адиабатическую оболочку, есть работа [c.20]

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]

Система, находящаяся в адиабатической оболочке, из-за наличия только механических связей взаимодействует с внешними системами чисто механически, воздействуя на последние с некоторой силой или, наоборот, подвергаясь воздействию с их стороны. В результате взаимодействия внутреннее состояние рассматриваемой системы будет изменяться до тех пор, пока все действующие силы (давление) не выравняются, т. е. не установится механическое равновесие. Количество энергии, переданной данной системой внешним системам через адиабатическую оболочку, в данном случае представляет собой работу [c.21]

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]

Полученному равенству можно придать наглядный смысл, если рассматривать дифференциалы энергии и механических параметров как изменения этих величин при некотором равновесном процессе. Процесс не является адиабатическим, поскольку с18 и ёд — произвольны и необязательно будут связаны адиабатической связью (11.4). Поэтому систему (Е) нужно представить себе соединенной с другими термическими системами (Е ). Достаточно медленный процесс в такой системе будет почти совпадать с идеальным равновесным процессом , и силы, действующие вдоль д/., будут те же fk , ч), так как в каждое мгновение (Е) находится в почти равновесном состоянии, а ее способность действовать на внешние механические тела определяется этим равновесием однозначно. Значит, работа по-прежнему составляет [c.54]

Турбулентными назовем дроссели, имеющие канал цилиндрической формы с малым отношением длины к диаметру, в которых течение турбулентное и эффект дросселирования вызывается местными сопротивлениями на входе и потерями на выходе и не сказывается сколь-либо существенно действие сил трения при течении воздуха по каналу дросселя. Картина течения воздуха в дросселях этого типа близка к той, которая наблюдается при истечении из сопел. Обычно течение в таких дросселях может быть принято адиабатическим, то есть происходящим без теплообмена с внешней средой. Дроссели этого типа могут работать как при докритических, так и при надкритических режимах истечения. [c.17]

Наибольшее значение в газовой динамике имеет идеальный адиабатический процесс, который предполагает отсутствие теплового воздействия и работы сил трения. По этой причине при идеальной адиабате энтропия ) газа остаётся неизменной, т. 0. такой процесс является идеальным термодинамическим— изоэнтропическим—процессом. Напомним, что далеко не всякий адиабатический процесс является идеальным. Например, при выводе уравнения теплосодержания мы показали, что наличие трения не нарушает адиабатичности процесса, но процесс с трением уже не может быть идеальным, так как он протекает с увеличением энтропии. Иначе говоря, адиабатичность процесса требует только отсутствия теплообмена с внешней средой, а не постоянства энтропии. Таким образом, адиабатичность совмещается с постоянством энтропии только в идеальном процессе. Если движение газа совершается в горизонтальной плоскости (2 =2 ) и нет технической работы (Ь=0), а процесс является идеально адиабатическим, то уравнение Бернулли на основании (54) н (64) имеет следующий вид [c.27]

Существование функции э естественно связывается с приписываемой упругой среде способностью аккумулировать работу внешних сил при нагружении и возвращать запасенную энергию при разгружении. Представление о п. э. можно связать с термодииамическимн потенциалами — свободной энергией (в изотермическом процессе) или внутренней энергией (в адиабатическом). По существу, соотношение (1) выражает первое начало [c.103]

Применяя доказанную теорему о том, что как при адиабатическом, так и при изоциклическом изменении состояния внешние силы имеют силовую функцию, мы в теории теплоты получаем следующее предложение Если нагретое твердое тело любыми приложенными к нему внешними силами деформируется адиабатически или изотермически, а в остальном произвольным образом, то работа деформации всегда является полным дифференциалом, как если бы внешние силы уравновешивались силами, исходящими от покоящихся материальных частиц. И это имеет место несмотря на то, что частицы тела находятся в оживленнейшем тепловом движении. [c.489]

Первый из этих экспериментов был поставлен Гей-Люссаком. Газ из сосуда А (рис. 23) в результате открывания крана В вырывается в сосуд С, который первоначально был откачан, причем весь процесс происходит в условиях теплоизоляции. По прошествии некоторого времени (большего, чем время релаксации давления, но меньшего характерного времени теплопроводности сквозь теплоизолируюшие стенки) в сосудах установится термодинамическое равновесие и может быть измерено изменение температуры 72 — Т). В опытах Гей-Люссака в пределах погрешности опыта оказалось, что 72 = Т. Легко видеть, что отсюда следует независимость внутренней энергии от объема. Действительно, поскольку процесс Гей-Люссака адиабатический и протекает без совершения работы против внешних сил (газ расширяется в пустоту), то внутренняя энергия остается постоянной [c.60]

Рассматривая возможные устойчивые состояния полной системы, можно теперь сделать весьма важное наблюдение. Представим себе, что в исходном положении маятник был отклонен от вертикали, причем воздух внутри яш,ика находился в определенном состоянии (т. е. при определенных давлении и температуре). Допустим далее, что, после того как маятник освобождается, в системе нет никаких взаимодействий (т. е. теплообмена или совершения работы) с окружающей средой. Чтобы устранить взаимодействия, необходимо окружить нашу систему неким гипотетическим идеальным теплоизолятором. Такой изолятор реализует то, что обычно называется адиабатической перегородкой . На практике мы не имеем идеальных теплоизолирующих материалов, однако можгю получить достаточно хорошее приближение к рассматриваемому идеальному случаю. Если нам удалось реализовать такую идеальную теплоизоляцию, то в дальнейшем мы обнаружим, что вследствие вязкой диссипации маятник постепенно перейдет в состояние покоя, соответствующее его устойчивому положению, и все вихри в воздухе также исчезнут, после чего в воздухе установится неизменяющееся устойчивое состояние при несколько более высоких значениях температуры и давления по сравнению с исходными. (Заметим, что гравитационное поле не совершает работы над маятником при его опускании, поскольку при этом потенциальная энергия маятника переходит в кинетическую, которая постепенно диссипирует за счет сил трения маятника о воздух, вследствие чего энергия воздуха возрастает. Разумеется, нам еще предстоит дать определение энергии, и это будет сделано в гл. 5.) Суть нашего важного наблюдения состоит в том, что, сколько бы раз мы ни повторяли данный эксперимент, каждый раз наблюдали бы, что полностью изолированная от внешней среды система из одного и того же начального состояния всегда переходит в одно и то же конечное устойчивое состояние [c.29]

Идея аппаратов для сжижения воздуха, пользующихся охлаждением, получаемым при расширении с производством внешней работы, не нова. Уже Сименс (1857 г.) и Сольвей (1883 г.) запатентовали машины с частичной рекуперацией энергии, затраченной в компрессоре, путем использования работы расширения сжатого воздуха в особом моторе. Помимо выигрыша в рабочей силе этим достигается гораздо более значительное охлаждение, чем при простом мятии воздуха так, расширяясь адиабатически с давления в 40 atm до 1 atm при начальной i° 15° воздух охлаждается до —172° (вместо +7° под влиянием эффекта Джоуля-Томсона при тех же условиях). Практическое осуществление этой идеи долгое время не удавалось первым, построившим такой аппарат, был французский ученый Ж. Клод. Основная схема его аппарата изображена на фиг. 8. Сжатый до 40 atm, очищенный от примесей [c.372]

В силу невозможности перпетуум мобиле второго рода эта работа IV отрицательна (или равна нулю). Действительно, если, бы работа была больше нуля (1 >0), то с помощью описанного процесса (который можно было, бы повторять сколько угодно раз) мы могли бы получать работу за счет только уменьшения эпергиг вашей адиабатической изолированной системы, другими словами,, только за счет ее охлаждения. (После каждого такого процесса Внешние параметры приобретают начальные значения, энергия при этом уменьшается, а следовательно, температура системы понижается.) [c.100]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...