Ньютона изотермический процесс

Ньютон считал, что процесс распространения звука в газе происходит в изотермических условиях. Воспользовавшись уравнением Бойля—Мари-отта для изотермического процесса в идеальном газе [c.275]

Первоначально сжимаемость жидкости учитывалась в теоретических исследованиях только при изучении распространения звука. Первая формула для скорости звука была дана, как известно, Ньютоном и отвечала нереализуемому изотермическому процессу распространения акустических волн. Адиабатичность распространения звука была установлена II. С. Лапласом, по-видимому, на самом рубеже XIX в., но он опубликовал свои результаты лишь в 1816 г., дав формулу (в современных обозначениях) [c.79]

Позднее Лаплас обнаружил, что метод Ньютона вычисления упругих сил содержит предположение, что сжатие происходит изотермически, тогда как действительный процесс очень близок к адиабатическому. Ньютон не мог, конечно, предвидеть термодинамических зависимостей, которые были неизвестны в его время. Однако интересно заметить, что даже такой гений может поддаться искушению объяснить существенное расхождение между теорией и экспериментом подходящим измышлением. [c.5]

Для неравновесных условий нагружения могут быть выделены нестационарные (неустановившиеся) и стационарные (установившиеся) периоды процесса, в которых соответственно соотношение напряжение а — деформация е зависит от времени нагружения и не зависит от него, что иллюстрируется ниже на примере изотермического нагружения при малых деформациях простейших линейных упруговязких и вязкоупругих систем. Механическое поведение этих систем при однородном растяжении может быть моделировано комбинацией чисто упругих (пружин) и вязких (поршней в вязкой среде) элементов, подчиняющихся законам Гука и Ньютона для одноосного нагружения и представленных на рис. 1.3.1. Более подробные сведения о реакции различных вариантов моделей на внешние условия нагружения можно найти в монографиях [4, 24, 26, 68]. Уравнения состояния таких систем определяются из следующих условий [c.32]

Параллельно с развитием гидродинамики вязкой жидкости протекало создание динамики газа, обладающего свойством сжимаемости. Первоначальные исследования в этой области были тесно связаны с зарождением термодинамики и акустики. Первое теоретическое определение скорости распространения звука дал Ньютон, считавший этот процесс изотермическим, а скорость распространения равной корню квадратному из отношения давления газа к его плотности. На самом деле, как показал значительно позднее Лаплас, процесс распространения звуковых колебаний гораздо ближе подходит к адиабатическому. Это привело Лапласа к формуле, применяемой и в настоящее время и отличающейся от формулы Ньютона коэффициентом под знаком корня. [c.28]

Пьер Симон маркиз де Лаплас (1794-1827) [3] исправил вычисления Ньютона. Основное обстоятельство, изменившее результат, было следующим. Давление р так называемого идеального газа пропорционально его плотности р в изотермическом процессе, т. е., когда изменение происходит при постоянной температуре. С другой стороны, если газ сжимается в так называемом адиабатическом процессе, то он нагревается, а если он расширяется, то он охлаждается. Мы называем процесс адиабатическим, если нет возможности подводить тепло в газ извне и наоборот. В этом случаем мы можем доказать, что давление р пропорционально определенной степени плотности р" , где 7 — всегда больше единицы и зависит от количества атомов в молекуле, или точнее, количества степеней свободы, на которых молек)ша может накапливать энергию. Для воздуха 7 равно примерно 1,4, так что производная dp/dp в 1,4 раза больше, чем она была бы, если р пропорционально р, как предполагал Ньютон. Процесс, включающий распростра-непие звука, можно считать с хорошим приближением адиабатическим, потому что теплопроводность пренебрежимо мала. [c.110]

Ньютон (IG87) считал, что распространение звука есть процесс изотермически й, т. е. при распространении звука абсолютная температура Т = onst. Тогда из уравнения состояния Клапейрона [c.567]

Среднее из большого числа измерений дает очень близкое к теоретическому значение = 331,5 м сек. Если предположить, что звуковые колебания происходят согласно изотермическому закону (Яг = onst), то при выводе соотношения (2,10) следовало бы положить = 1 и тогда скорость звука в воздухе составила бы 1,79-10 см сек. Эта, несогласная с опытом, величина была теоретически найдена Ньютоном. Введенная Лапласом поправка на адиабатность звуковых колебаний разрешила противоречие теории с опытом. Таким образом, опыт весьма убедительно подтверждает предположение об адиабатности процесса звуковых колебаний. Для других газов теоретически вычисленное значение скорости также прекрасно согласуется с опытом. р [c.24]

Первое теоретическое определение скорости звука — скорости распространения упругих волн малой амплитуды—дал Ньютон, показавший, что скорость распространения звз ка в воздухе, если рассматривать этот процесс как изотермический, пропорциональна корню квадратному из отнощения давления воздуха к его плотности. На самом деле, как показал значительно позднее Лагьпас, процесс распространения звуковых колебаний приближается к адиабатическому, что привело Лапласа к формуле, применяемой и в настоящее время. Формула эта, данная Лапласом в первом десятилетии прошлого века, отличается от формулы Ньютона коэффициентом под знаком корня, равным отнопшнию теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме. [c.28]

К. с пост. и Го наз. изотермическим с Т Гц— адиабатическим К., работающий при пост, разности темп-р Т —Т , наз. К. с пост, теплообменом у К. с изотермич. оболочкой постоянна То, а Т . явл. ф-цией Ь. В адиабатич. К. темп-ра оболочки регулируется так, чтобы она была всегда близка к меняющейся темп-ре калориметрич. системы. Часто это позволяет уменьшить теплообмен за время калориметрич. опыта до незначит. величины, к-рой можно пренебречь. В случае необходимости в результаты непосредств. измерений вводится поправка на теплообмен, метод расчёта к-рой основан на пропорциональности теплового потока между К. и оболочкой разности их темп-р (закон теплообмена Ньютона), если эта разность невелика (до 3—4°С). Для К. с изотермич. оболочкой теплоты хим. реакций могут быть определены с погрешностью до 0,01%. Если размеры К. малы и темп-ра его изменяется более чем на 2—3°С, а исследуе-мый процесс продолжителен, то при изотермич. оболочке поправка на теплообмен может составить 15—20% от измеряемой величины, что существенно ограничивает точность измерений. В этих случаях целесообразней применять адиабатич. оболочку. При помощи адиабатич. К. определяют теплоёмкость тв. и жидких в-в в области от 0,1 до 1000 К. При комнатной и более низких темп-рах адиабатич. К., защищённый вакуумной рубашкой, погружают в сосуд Дьюара, заполненный жидкими гелием или азотом (рис. 2). При повышенных темп-рах (выше 100°С) К. помещают в термостатированную электрич. печь. Адиабатич. оболочка — лёгкая металлич. ширма, снабжённая нагревателем, уменьшает теплообмен настолько, что темп-ра К. меняется лишь на неск. десятитысячных °С/мин. [c.240]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...