Работа, внутренняя энергия и теплота политропного процесса

Работа, внутренняя энергия и теплота политропного процесса [c.53]

Коэффициент изменяется от величины, близкой к к, до величины, близкой к ОС. При увеличении п количество теплоты, расходуемой на внешнюю работу, уменьшается, а количество теплоты, отводимой в холодильник, увеличивается. Эта теплота, кдк отмечалось, отдается газом вследствие уменьшения его внутренней энергии. Коэффициент в политропных процессах третьей группы положителен и уменьшается с увеличением п. [c.109]

В политропных процессах, расположенных между изотермой и адиабатой, при расширении газа работа производится частично за счет внутренней энергии, и температура газа падает, но остальная, необходимая для работы теплота подводится из окружающей среды. Таким образом, при расширении, несмотря на подвод теплоты, газ охлаждается, что возможно только при отрицательном значении теплоемкости. Это видно из уравнения [c.62]

Политропные процессы расширения при показателе политропы расположены между изотермой и адиабатой, в участке диаграммы 2-0-3. В этих процессах работа газа положительна. Температура газа понижается и внутренняя энергия его уменьшается в то же время из окружающей среды подводится к газу теплота это видно из р — и-диаграммы, где эти процессы идут выше адиабаты, и из Т — s-диаграммы, где эти процессы идут с увеличением энтропии. Следовательно, в этих процессах работа газа производится за счет теплоты, подводимой извне, и убыли внутренней энергии газа. Теплоемкость этих процессов отрицательна. [c.86]

Теплота, подведенная в политропном процессе, расходуется на изменение внутренней энергии и на совершение работы соотношение расходов определяется значением показателя политропы следуюш,им образом [c.53]

В политропном процессе, совершаемом количеством вещества гелия Пне = 2 кмоль, отводится количество теплоты 3000 кДж. Начальные параметры процесса = = 0,15 МПа, 4 — 227 °С конечная температура 127 °С. Молярная теплоемкость гелия 12,5 кДж/(кмоль-К). Определить показатель политропы, начальные и конечные параметры газа, изменение внутренней энергии и энтальпии, работу процесса и располагаемую работу, изменение энтропии. Изобразить процессы в координатах v, р п s, Т. [c.30]

В политропном процессе заданы следующие параметры = 1 -10 гПа, — 27 °С, Ра =5= 1 -10 гПа, Dj = = 0,12 м /кг. Определить показатель политропы, подведенное количество теплоты, изменения внутренней энергии и энтальпии, работу процесса для 1 кг воздуха. [c.50]

Таким образом, в данном политропном процессе расширения 33,3% сообщаемой теплоты идет на изменение внутренней энергии и 66,7%—на производство внешней работы. [c.81]

В политропном процессе 1 кмоль углекислоты ( лС = = 28,6 кдж кмоль-град)-, = 8314,3 дж кмоль град), /с =1,29) наружу отведено 2000 кдж теплоты начальное давление 2 бар начальная температура 127° С, а в процессе она уменьшилась на 98,6° С. Определить показатель политропы, начальные и конечные параметры газа, изменение внутренней энергии и энтальпии и работу газа. [c.39]

Политропный процесс 3 кг кислорода определяется теплоемкостью процесса, равной с=—0,35 кдж кг-град). Начальное состояние газа определяется давлением 5 бар и температурой 80° С. Определить показатель политропы, работу процесса, изменение внутренней энергии и энтропии, если в процессе к газу подведено 105 кдж теплоты. [c.53]

Ио можно представить, что процесс протекает так, что одновременно изменяются все параметры рабочего тела. В течение такого процесса к рабочему телу подводится (отводится) теплота q, которая идет частично на изменение внутренней энергии рабочего тела, частично на производство внешней работы. Первую часть теплоты, участвующей в процессе, будем характеризовать коэффициентом а, вторую . Оба коэффициента выразим в долях от единицы. Процессы, в которых доля теплоты, идущая на изменение внутренней энергии, в течение всего процесса остается постоянной, носят название политропных. [c.107]

Вся теплота д, подведенная к рабочему телу в политропном процессе, в общем случае расходуется на изменение внутренней энергии и свершение внешней работы. [c.146]

Воздух в объеме 5 м при давлении pi =4,052 Ю Па и =60 С политропно расширяется до трехкратного объема и давления /)2 = 1,013 10 Па. Вычислить показатель политропы, работу расширения, количество теплоты и изменение внутренней энергии при этом процессе. [c.47]

Политропные процессы расширения при показателе политропы k <С.оо расположены между адиабатой и изохорой на участке диаграммы 3-0-4. Работа газа в этих процессах положительна, а внутренняя энергия уменьшается. Так как температура газа понижается, теплота отводится от газа в окружающую среду (на р — и-диаграмме кривая этих процессов расположена ниже адиабаты, а на Г — s-диаграмме видно, что в этих процессах энтропия уменьшается). Таким образом, в этих процессах внутренняя энергия газа уменьшается, причем часть ее отводится в окружающую среду в виде теплоты, а другая часть передается в виде работы расширения. [c.86]

Чтобы проследить за графиками политропных процессов при различных значениях п в р — о-иГ — з-координатах, в этих же координатах изображают кривые частных термодинамических процессов изохорного (п = оо), изобарного (п — 0), изотермического (п = 1) и адиабатного (п = к), по которым можно определить расположение политроп, а также знак д и Аи в этих процессах (рис. 2.5). Например, график политропного процесса с к > п проходит между графиком изотермического процесса (п = 1) и графиком адиабатного процесса п = к), причем при расширении в этом процессе удельная теплота подводится (так как Лз > 0), температура, а следовательно, удельная внутренняя энергия идеального газа уменьшаются. Работа в политропном процессе совершается за счет теплоты и уменьшения внутренней энергии идеального газа. [c.53]

Изобразите на р — о- и Т — з-диаграммах график политропного процесса сжатия идеального газа с показателем политропы п = 0,5 и укажите знаки удельной теплоты, изменения удельной внутренней энергии газа и выполняемой им удельной работы. [c.57]

Политропные процессы сжатия второй группы расположены ниже адиабаты (я1) (фиг. 4.26). Следовательно, при их протекании теплота отводится, а внутренняя энергия возрастает. Закон распределения энергии приведен на фиг. 4.32, из которой следует, что затраченная работа АЬ эквивалентна отведенной теплоте Q и повышению внутренней энергии ды. При этом с ростом показателя п возрастает доля работы, затраченной на повышение внутренней энергии (Ди), и уменьшается количество теплоты Q, отведенной в систему охлаждения. [c.101]

Политропные процессы сжатия третьей группы (фиг. 4. 26) лежат выше изотермы и выше адиабаты. Следовательно, при их протекании теплота подводится (С>0), и внутренняя энергия возрастает (Ды>0). Закон распределения энергии приведен на фиг. 4.35, из которой следует, что в процессах сжатия третьей группы внутренняя энергия возрастает как за счет работы сжатия, так и за счет подвода внешнего тепла. При этом с ростом пока- [c.102]

Кривые процессов второй группы располагаются между изотермой и адиабатой (фиг. 6. 9 и 6. 10), Расширение газа осуществляется с подводом теплоты извне и выделением ее вследствие уменьшения внутренней энергии газа эта суммарная теплота идет на совершение внешней работы. Сжатие же газа в обратимом политропном процессе осуществляется с отводом теплоты и увеличением внутренней [c.108]

Часто бывает удобно вычислять работу, теплоту и изменение внутренней энергии в политропных процессах через коэффициент а. [c.112]

В политропном процессе расширения окиси углерода энергия, выделяемая газом в форме работы, составляется за счет подводимой теплоты (25%) и за счет уменьшения внутренней энергии газа (75%). [c.45]

Политропный процесс и его энергетическая характеристика. В термодинамическом процессе теплота ц [ккал], сообщенная рабочему телу, расходуется частью на изменение его внутренней энергии — Аи [ккал], а частью на совершение работы — А1 [ккал]. [c.56]

Пример 4-5. Азот объемом 6 м политропно расширяется от Pi=0,6 МПа и 1 = 90°С до конечного-давления рг=0,15 МПа и объема F2=18 м . Определять показатель политропы, теплоту процесса, работу расширения и изменение внутренней энергии. [c.53]

Политропные процессы при 1 < л < имеют различные знаки изменения температуры и теплоты. Это значит, что если в таком процессе расширения к газу подводится теплота, то температура его понижается, так как совершаемая газом работа больше подводимой теплоты и на совершение работы затрачивается часть внутренней энергии. Для аналогичного процесса сжатия, наоборот, если работа сжатия больше отводимой теплоты, то температура тела повышается. Политропные процессы этой группы при I < < п < k происходят при отрицательной теплоемкости рабочего тела. Так как теплоемкость с = dq/dT, то при различных знаках dq и dT теплоемкость процесса отрицательна. По уравнению (29) при значениях п, соответствующих частным случаям политропных процессов, можно определить теплоемкость для основных термодинамических процессов. [c.32]

Для политропного процесса сжатия 1—2 работа А, теплота q и изменение внутренней энергии AU будут отрицательны, следовательно, — q = — AU — А или AU + Л = q, т. е. [c.45]

Для политропного процесса сжатия 1—2 работа А отрицательна, а теплота д и изменение внутренней энергии А11 — положительны (см. рис. 3.10), т. е. 1(7 - А(У — А или д А Ai/ . и распределение теплообмена будет иметь вид [c.48]

Из (4.50) видно, что при = onst в данном политропном процессе доли теплоты, затрачиваемые на изменение внутренней энергии и на совершение работы, остаются неизменными. [c.54]

Процессы, протекающие при постоянной пропорции, разделяющей теплоту между внутренней энергией и работой, т. е. при Ф = onst, называют политроптескими (или политропными). При этом в качестве критерия политропности процесса используется показатель политропы, определяемый по формуле [c.97]

Мы видим, что в любом политропном процессе при -сопз количество теплоты распределяется между внутренней энергией и работой в постоянном вполне определенном отношении, которое зависит только от значений показателя политропы п и показателя адиабаты к. Именно по этой причине теплоемкость такого процесса сохраняет на всем его протяжении постоянное значение (точнее — изменяется только в меру влияния температуры на показатель к). [c.110]

В учебнике записано ...можно представить себе, что теплота будет сообщаться газу или отниматься таким образом, что будут меняться одноврененно как объем и давление, так и температура такое изменение не будет подходить ни под одно из рассмотренных, и связь между независимыми переменными — уравнение кривой, представляющей данное из.менение в какой-либо диаграмме — будет зависеть от закона распределения теплоты на изменение внутренней энергии и на совершение внешней работы . Исходя из особенностей политропного процесса (закона распределения энергии), Быков выводит уравнение политропы и дает общую его теорию. [c.240]

Политропными называют процессы, в которых теплоемкость имеет любое, но постоянное на протяжении всего процесса значение. Следовательно, в любом политропном процессе распределение теплоты между значениями, характеризующими изменение внутренней энергии и работу газа, остается неизменным, т. е. отношение с iy/di/ = dTl dT = [c.39]

На сжатие 3 кг метана в политропном процесс затрачено 1100 кДж работы, при этом внутренняя энергия увеличилась на 900 кДж. Определить знак и количестве теплоты в этом процессе, найти конечную температуру газа, среднюю массовую теплоемкость и показатель политропь процесса сжатия, если начальная температура 30 С. За висимость изохорной молярной теплоемкости [кДж/(кмоль х X К)1 метана от температуры (К) аппроксимируется форму лой цс, =9,14 + 60,46-10- Г— 1,117-10- 7 —7,20 X [c.37]

Термодинамические процессы, протекающие в идеальном газе. Термодинамический процесс, протекающий в идеальном газе при постоянной теплоемкости, называется политропным. Политропный процесс характеризуется заданным коэффициентом а распределения теплоты между изменением внутренней энергии Аи и работой /. Для каждого поли-тропного процесса ос = Au/q = onst. Выведем уравнение политропы. [c.23]

Таким образом, в данном политропном процессе затрачиваемая работа рас ходуется на увеличение внутренней энергии воздуха и отвод теплоты. Графики процесса (п = 1,3) в д — о- и Т — з-координатах, а также схема энергетического баланса показаны на рис. 2.6. [c.56]

Пример 4.3. 3 м воздуха при давлении 4-10 > Па политропно расширяются до трехкратого объема и давления рг= 10 Па. Вычислить по1казатель политропы, работу расширения, количество теплоты и изменение внутренней энергии в этом процессе. [c.46]

К первой группе относятся политропные процессы со значениями показателя от —оо<п< 1, т. е. расположенные между изохорой и изотермой. В процессах расширения теплота подводится, причем часть ее расходуется, на работу, а другая часть — на изменение внутренней энергии. При удалении от изохоры и приближении к изотерме, т. е. с увеличением показателя политропы п, доля теплоты, расходуемая на работу, будет непрерывно увеличиваться, а доля теплоты, идущая на изменение внутренней энергии, уменьшаться. Коэффициент а—Аи/д меньше единицы, но положителен. Поскольку в процессах йд>0, Аи>0 и Ш>0, то теплоемкость в этой группе политропных процессов положительна. [c.51]

В этих процессах работа совершается за счет внутренней энергии, но одновременно часть внутренней энергии в виде теплоты отдается холодному источнику. При удалении от адиабаты и приближении к изохоре, т. е. с увеличением показателя политропы п, все меньше внутренней энергии будет расходоваться на работу и все больше отдаваться холодному источнику. Коэффициент а положительный и больше единицы. Теплоемкость политропных процессов третьей группы положительна. [c.51]

Первая группа (О 1). Построим в pv- и Тх-диаграммах политропные процессы с предельными значениями показателя жданной группы. Тогда в / и-диаграмме политропа расширения 1—2 и политропа сжатия 1—2 пройдут соответственно между изобарой и изотермой расширения и между изобарой и изотермой сжатия (рис. 3.8). Поскольку процессы расширения при р = onst и Г = onst могут осуществляться лишь с подводом теплоты, то естественно, что и политропа /—2, расположенная между ними, в Гх-диаграмме пойдет вправо, т. е. Sg > Si- Температура,рабочего тела в изобарном процессе расширения растет и во всех процессах расширения, лежащих ниже изобары в ри-диаграмме, но выше изотермы расширения температура также будет возрастать, так как подводимая теплота будет расходоваться кроме работы и на увеличение внутренней энергии. Следовательно, в Ts-диаграмме > Т , т. е. точка 2 лежит выше точки 1. [c.45]

Третья группа (kполитропных процессов в pv- и Ts-диаграммах будут адиабата (п — к) и изохора (п = оо). В ру-диаграмме политропа расширения 1—2 и политропа сжатия 1—2 пройдут соответственно между адиабатой расширения и изохорой охлаждения газа и между адиабатой сжатия и изохорой нагревания газа (рис. 3.10). Все процессы расширения, которые в ри-диаграмме проходили выше адиабаты, требовали подвода теплоты к газу (первая и вторая группы политропных процессов), сам адиабатный процесс расширения осуществляется при q --= О, т. е,- без подвода теплоты. При изохорном процессе охлаждения газа от него отводится теплота, следовательно, и все процессы расширения газа, расположенные между адиабатой и изохорой, будут проходить с отводом теплоты от рабочего тела, т. е. политропа 1—2 в Ts-диаграмме пойдет влево, так как < Sj. Поскольку температура как при адиабатном процессе расширения, так и при изохорном охлаждении газа понижается, то в любом процессе, происходящем между ними, конечная температура будет меньше начальной, т. е. внутренняя энергия 1 аза в этйх процессах будет уменьшаться и в Ts-диаграмме точка 2 будет ниже точки 1. Продолжив изохору, проходящую через точку /, до пересечения с изотермой из точки 2, получим в Ts-диаграмме графическое изображение AU для процесса 1—2 (как площадь под изохорой I -i). Таким образом, в процессе 1—2 работа А положительна, а теплота (/ и тменение внутренней энергии AU отрицательны, и по уравнению тр1Ю1 () закона термодинамики получим [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...