Расширение газа изотермическое

Таким процессом является, например, изотермическое расширение идеального газа, находящегося в тепловом контакте с горячим источником. Так как в этом процессе изменение внутренней энергии равно нулю, то согласно первому закону термодинамики, работа, совершенная при расширении газа, равна количеству теплоты, переданной от горячего источника. Таким образом, имеет место полное превращение теплоты в работу. Но это не противоречит второму закону термодинамики, который утверждает, что невозможен процесс, единственным конечным результатом которого будет превращение в работу теплоты, извлеченной от горячего источника. Действительно, в конце изотермического процесса газ занимает объем больше, чем он занимал вначале. Изменение состояния газа и является компенсацией превращения теплоты в работу. [c.209]

Работа при изотермическом расширении газа. Сравнивая пло- [c.98]

Цикл Карно представлен на рис. 6.2 в виде кругового процесса 1-2-3-4-1. Этот цикл состоит из адиабат 2-3 и 4-1 и изотерм 1-2 м 3-4. Прямой цикл совершается по 1-2-3-4-1, и физическая картина явлений может быть представлена следующим образом. В точке 1 находится рабочее тело (газ) с давлением р , объемом V"i и температурой равной температуре нагревателя, заключающего в себе большой запас энергии. Поршень двигателя под влиянием высокого давления начинает двигаться вправо, при этом внутреннее пространство цилиндра сообщено с нагревателем, поддерживающим в расширяющемся газе постоянную температуру Tj посредством передачи ему соответствующего количества энергии в виде теплоты. Таким образом, расширение газа идет изотермически по кривой [c.66]

Идеальный цикл парогазовой установки показан на рис. 15.8, где /-2 — изотермический подвод теплоты к газу от горячего источника 2-3 — адиабатное расширение газа 3-6 — изобарный отвод теплоты от газа 6-1 — сжатие газа 5-4 —адиабатное расширение пара 4-5 — изотермический отвод теплоты в холодный источник от водяного пара 5-6 — адиабатное сжатие воды 6-3 — изобарный подвод теплоты к пару. [c.178]

Изотермическое дросселирование. Изотермическим дросселированием называется предельно необратимое расширение газа (или жидкости) от большего давления р к меньшему р , когда температура поддерживается постоянной за счет подвода теплоты извне, а кинетическая энергия газа (жидкости) не увеличивается. [c.166]

В общем случае вследствие расширения газа и явления теплообмена будет иметь место также и непрерывное изменение температуры газа по длине трубопровода. Однако в ряде случаев с достаточной для практических расчетов точностью оказывается вполне возможным принять температуру постоянной, считая, что процесс расширения газа происходит изотермически. [c.252]

Примером предельно необратимого изотермического процесса является изотермическое дросселирование. Изотермическим дросселированием называется предельно необратимое расширение газа (или жидкости) от большого давления р к меньшему р , когда температура поддерживается постоянной при подводе теплоты извне, а кинетическая энергия газа (жидкости) не увеличивается. [c.298]

Для определения удельных объемов применяют различные методы. Наиболее простой — прямое определение массы газа и занимаемого им объема. Для реального газа, отклонение которого от идеального газового состояния хорошо известно, используют относительный метод. Можно использовать также методы определения удельного объема, основанные на эффекте расширения газа метод адиабатного расширения газа и метод последовательного изотермического расширения. [c.68]

Процесс расширения газа в гидроаккумуляторе принять изотермическим. Построить график изменения давления в гидросистеме. [c.113]

Имеем следующие параметры агрегатов и трубопроводов. Насос ртах = 22 МПа прн давлении начала срабатывания регулятора подачи насоса рр=19 МПа подача насоса прн рр= 19 МПа Qp = = 0,5 л/с подача насоса при р = 0 Qo==0,62 л/с. Гидроаккумулятор объем воздушной полости при давлении зарядки Уо = 3000 см давление зарядки воздушной полости рз=11 МПа. Процесс расширения газа принять изотермическим. Гидроцилиндры Du = 80 мм, dm = = 40 мм, рабочий ход штока д р=1000 мм, масса траверсы т=1000 кг, сила f = Fo-f J , где fo=170 000 Н, k = = 500 Н/мм. Гидравлические линии /4 = 600 см 4=1,0 см, 4=15 /5=100 см, 5=1,0 см, Ss = 0 и = 1т = 700 см, de = = 0,84 см, 7 = 0,6 см, б= 7 = 0 /в = /9 = 200 см ds = dg = = 0,6 см, 8 = 9 = 0 / о = 2000 см, d,o=0,6 см, ю=100 /и = 1000 см dii=0,6 см, п=100 /(2= 1500 см, dn = = 0,6 см, i2=1 00 / э = 500 см, dj3 = 0,84 см, 1э = 0 /м = = 2000 см, di4=l,0 см, и = 0. [c.168]

График процесса на р—и-диаграмме изображается равнобокой гиперболой (рис. 5.3,о) при этом отрезок 1—2 соответствует изотермическому расширению газа ( и>0), когда требуется подвод теплоты ( >0) отрезок 1—2 — изотермическому сжатию (du<0), когда требуется отвод теплоты dq< 0). [c.135]

Если заставить рабочее тело пройти цикл изменений состояния в направлении, обратном тому, которое было осуществлено в цикле Карно, то получится так называемый обратный цикл Карно. В этом случае газ сначала по а д и а -бате расширяется от точки 1 до точки 2 (рис. 2-21), затем расширение идет изотермически с получением единиц тепла от холодного источника. После этого начи- [c.99]

Графически количество тепла, участвующего в изотермическом процессе (см. рис. 5-8), выражается площадью 1—2—2 —Г, расположенной под линией процесса. Поскольку в изотермическом процессе при расширении газа все подводимое к нему тепло расходуется на совершаемую газом работу, а при сжатии газа работа, совершаемая внешней средой над газом, превращается в тепло, постольку площадь, выражающая работу в диаграмме v—р, соответствует площади, выражающей в диаграмме S—T участвующее в процессе тепло. [c.51]

При направлении адиабатного процесса от состояния газа, отображаемого точкой / к его состоянию, отображаемому точкой 2, адиабата 1—2 располагается ниже изотермы, потому что по мере расширения газа уменьшаются его внутренняя энергия и температура, а следовательно, и давление, причем уменьшение давления происходит интенсивнее, чем при изотермическом процессе, когда внутренняя энергия газа и его температура остаются неизменными. При обратном направлении процесса (линия 1—3) внутренняя энергия и температура газа возрастают, что обусловливает более интенсивный рост давления, чем в изотермическом процессе, когда эти два параметра остаются неизменными. Вследствие этого адиабата располагается над изотермой. [c.53]

Цик л Карно состоит из четырех процессов двух изотермических и двух адиабатных. Процессы эти протекают один за другим в следующем порядке (рис. 6-3). От состояния 1 газ изотермически расширяется до состояния 2 далее происходит адиабатное расширение его до состояния 3. От этого состояния газ изотермически сжимается до состояния 4 и, наконец, адиабатно сжимается до исходного состояния 1. При адиа- [c.62]

Однако требующиеся для этого условия почти так же трудно реализовать, как и полупроницаемые перегородки. Так, если в ящике Вант-Гоффа надо иметь устройство для обратимого изотермического расширения газов с отношением давлений Ю " , то по второму способу (без перегородок) необходимо устройство для сжатия и расширения с отношением давлений до 10 . Правда, для уменьшения этой величины предлагается вести процесс при различных температурах сжатия Тс и расширения — Гр при Тс < Гр, но с полной регенерацией тепла (например, по двум изобарам между процессами расширения и сжатия). [c.139]

КПД энергетической установки всегда меньше единицы. При КПД = 1 вся подводимая к системе энергия превращается в работу. Возможно ли практически получить такой КПД Да, но только не в циклическом процессе. Примером может служить изотермическое расширение газа. Оно может идти лишь до того момента, пока давление не станет равным атмосферному. Можно ли осуществить циклическую последовательность процессов, для которой Q = и AU=0 Первому закону термодинамики это не противоречит, но осуществление такого цикла привело бы к интересным следствиям. Можно было бы, например, извлекать теплоту из любого источника, скажем, мирового океана, и превращать его в работу в двигателях судов. Это очень похоже на вечный двигатель, который пытались создать в прошлом веке. Реализовать эту идею, как в любой другой тип вечного двигателя, не удастся по одной и той же причине. Это противоречит закону природы, который носит название второго закона термодинамики. [c.53]

Температуру источника тепла обозначим через Ti, а температуру холодильника—через Tj. Начальная температура рабочего тела в цикле принимается равной температуре источника тепла Tj. От начального состояния, характеризуемого точкой 1, сначала происходит изотермическое расширение газа 1—2 с подводом тепла q от источника тепла, а затем адиабатное расширение 2—3 с понижением температуры газа от Tj до Г, — температуры холодильника. В точке 3 прямой процесс — расширение — заканчивается и начинается обратный процесс — сжатие, в результате которого рабочее тело приводится к начальному состоянию 1 при этом от состояния 3 газ сначала сжимается по изотерме 3—4 с отводом от него в холодильник тепла qi, а затем сжимается по адиабате 4—1 с повышением [c.86]

Рассматриваемый цикл состоит из процесса сжатия воздуха в компрессоре 1-2, который может быть как изотермическим, так и адиабатным, процесса 2-3, представляющего собой изобарный подогрев воздуха в регенераторе, изобарного процесса 3-4, соответствующего подводу тепла в камере сгорания за счет сгорания топлива, процесса адиабатного расширения газов 4-5 в турбине, изобарного охлаждения выхлопных газов в регенераторе [c.336]

Пусть начальная температура газа в цилиндре равна температуре теплоотдатчика Xj, а объем и давление его равны и Pj, так что на Р, V-диаграмме (рис. 9) начальное состояние газа изображается точкой 1. Приведем цилиндр с газом в соприкосновение с теплоотдатчиком с температурой и будем осуществлять изотермическое расширение газа до объема (точка 2). [c.55]

Если бы расширение газа осуш,ествлялось не бесконечно медленно, то при таком процессе температура газа понизилась бы ниже температуры теплоотдатчика, так как тепло не успевало бы поступать в цилиндр, чтобы поддерживать температуру газа при расширении постоянной. Такой процесс был бы необратимым. Чтобы процесс расширения газа был изотермическим, необходимо увеличивать объем бесконечно медленно. [c.56]

Когда идеальный газ расширяется изотермически от состояния 1 до состояния 2, работа расширения газа производится за счет тепла, которое поступает в систему (цилиндр) от теплоотдатчика. [c.59]

Предположим, что какой-либо сосуд разделен на две равные части перегородкой, с одной стороны которой помещен I кг газа, а с другой стороны — абсолютная пустота. Если удалить перегородку, то молекулы газа равномерно распределятся по всему объему сосуда. На основании уравнения 1(1-4) можно утверждать, что температура газа остается при этом неизменной. Так как энтропия является параметром состояния, изменение ее в рассматриваемом процессе будет таким же, каким оно было бы при обратимом изотермическом расширении газа до двойного объема, т. е. [c.81]

Выбранное стандартное состояние системы или составляющих может оказаться не реализуемым а действительности, гипотетическим состоянием, что, однако, не существенно, если свойства веществ в этом состоянии могут рассчитываться из имеющихся данных (ср. (6.32),. (6.33) и пояснения к ним). О выборе стандартных состояний существуют соглашения, использующиеся обязательно при составлении таблиц термодинамических свойсив индивидуальных веществ и растворов. Для индивидуальных жидких и кристаллических веществ в качестве стандартного состояния принимается их реальное состояние при заданной температуре и давлении 1 атм, для индивидуальных газов — гипотетическое состояние, возникающее при изотермическом расширении газа до бесконечно малого давления и последующем сжатии до 1 атм, но уже по изотерме идеального газа. Стандартным состоянием компонентов раствора выбирается обычно состояние каждого из соответствующих индивидуальных веществ при той же температуре и давлении и в той же фазе, что и раствор (симметричный способ выбора стандартного состояния), либо такое состояние выбирается только для одного из компонентов, растворителя, а для остальных, растворенных веществ, — состояние, которое они имеют в бесконечно разбавленном растворе (асимметричный выбор). В соответствии с этим стандартизируются и термодинамические процессы. Так, стандартная химическая реакция — это реакция, происходящая в условиях, при 1К0Т0рых каждый из реагентов находится в стандартном состоянии. Если, например, реагируют газообразные неш ества, которые можно считать идеальными газами, то в соответствии с (10.17) и уравнением состояния идеально-газовой смеси (3.17) химический потенциал /-ГО вещества в смеси [c.100]

Ясно, что для повышения коэффициента k газовых холодильных машин необходимо устранить потерю полезной работы при изобарическом расширении газа в холодной камере и сделать процесс сжатия более экономичным с точки зрения затраты энергии, проводя его квазиизотермически, а не адиабатически. Значительное приближение к такому более выгодному изотермическому процессу отдачи и поглощения тепла было достигнуто недавно Келлером и Джонкерсом [3] в газовой холодильной машине с замкнутым циклом (см. п. 5). [c.10]

Будем считать, что температуры тел из-за кратковременности теплообмена не изменяются. Выберем в качестве рабочего тела для рассматриваемой изолированной системы моль идеального газа. Пусть начальный его объем Vi и температура Ti (состояние /). При тепловом контакте газа с первым телом и изотермическом расширении газа до объема Vi (состояние 2) газ возьмет у тела количество теплоты Q= RT-, n(V2lVi). Адиабатным расширением газ достигает температуры Tj и занимает объем Кз (состояние J). Приведя газ в контакт со вторым телом, изотермическим сжатием газа до объема К4 (состояние 4) отдаем второму телу то же количество теплоты [c.329]

На рис. 5.5 представлена изотерма, уравнение которой, как показано раньше, имеет вид pv = onst. Начальная точка изотер мического процесса /, причем ветвь гиперболы 1-2 представляет собой расширение газа, а 1-3 — сжатие. Проведем произвольную изобару р выше точки / в точке а пересечения изобары с изотермой удельный объем газа равен причем температура газа от сжатия не изменилась. Если произвести сжатие газа до этого давления адиа-батно, то работа сжатия увеличит внутреннюю энергию газа и повысит температуру его. Следовательно, объем газа после адиабатного сжатия до давления р будет больше, чем при изотермическом сжатии, и точка пересечения адиабаты с изобарой будет лежать пра- [c.58]

Уравнение (5-46 ) показывает, что при расширении газа в изотермическом процессе все сообщаемое газу тепло расходуется на совершение работы. В случае сжатия в изотермическом процессе от газа должно быть отведено количество тепла, эквивалм1тное соответствующей работе сжатия. [c.51]

Обратный цикл Карно в диаграмме p—v развивается против часовой стрелки (см. рис. 12, а). В этом цикле 1—4 адиабатное расширение газа, при котором его температура уменьшается от до Гг, 4—3 — изотермическое расширение газа при — onst, когда он получает тепло (показано пунктиром) от холодного источника тепла с температурой Га, 5—2 — адиабатное сжатие газа, при котором его температура повышается от ДО Т , 2—1 — изотермическое сжатие газа при Ti = onst, когда он отдает тепло qi (показано пунктиром) горячему источнику тепла с температурой Tj. В результате осуществления цикла 1—4—3-2-—1 холодный источник теряет тепло в количестве q , а горячий источник получает тепло в количестве q . [c.47]

Сжатые газы как вторичный ИЭ стали применяться сразу же после изобретения компрессора. Несмотря на это даже в термодинамике термин упругостная энергия не применяется (иногда говорят энергия давления ). Вероятно, дело в том, что при изотермическом расширении газа работа совершается за счет тепла окружающей среды, при адиабатном — за счет внутренней энергии , а при политропном — за счет того и другого. Упругостная энергия в явном виде здесь не фигурирует. Но если система, находящаяся в термически неравновесном состоянии с окружающей средой (ТТо.с при р = jDo. ), общепризнано обладает запасом тепловой энергии, то и система, находящаяся в механически неравновесном состоянии (р > ро.с при Т = То.с), тоже дол- [c.113]

Цикл Карно. Допустим, что начальное состояние 1 кг газа изображается в диаграмхме s — Т точкой / (рис, 23), соответствующей начальному состоянию газа при совершении им обратимого цикла Карно. Первый процесс — изотермическое расширение— в диаграмме s — Т ивображается горизонтальной линией 1—2, идущей вправо, так как процесс происходит с подводом тепла qi, при температуре fi и с возрастанием энтропии. Затем происходит адиабатное расширение газа, которое в диаг- [c.112]

Расширение газа при изотермическом процессе по схеме Б. К- Млодзеевского представляется следующим образом. С находящегося на поршне столика с песком постепенно малыми порциями переносят песок на полочки, мимо которых проходит [c.55]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...