Процессы изменения состояния газа. Изменение состояния газа при постоянном объеме

ПРОЦЕССЫ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ГАЗА. ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ГАЗА ПРИ ПОСТОЯННОМ ОБЪЕМЕ [c.63]

Изменение состояния газа при постоянном объеме (изохорный процесс) [c.44]

Процесс изменения состояния газа при постоянном объеме [c.63]

Кроме того, работу можно вычислить аналитически. Для этого разобьем весь процесс, изображенный на диаграмме кривой 1-2, на большое число бесконечно малых процессов и определим работу расширения газа одного такого элементарного процесса. В бесконечно малом изменении состояния газа изменение его параметров также бесконечно мало. Поэтому можно считать, что в пределах каждого элементарного процесса давление газа остается постоянным. Тогда по формуле (8-7) элементарная работа dL расширения газа при изменении объема на величину AV dV равна [c.86]

Особое значение для нагрева или охлаждения газов имеют процессы изменения состояния газа при постоянном давлении и при постоянном объеме, а следовательно, и соответствующие этим процессам теплоемкости. Приняты следующие обозначения для теплоемкостей, соответствующих процессам изменения состояния газа при постоянном давлении (изобарные теплоемкости) Ср — массовая, — объемная и цСр мольная, а для теплоемкостей, относящихся к процессам, происходящим при неизменном объеме (изохорные теплоемкости), Ст, — массовая, с — объемная и дс — мольная. Как будет показано в дальнейшем, величина теплоемкости при постоянном давлении всегда больше соответствующей величины теплоемкости при постоянном объеме, т. е. Ср> v, [c.39]

Процесс изменения состояния газа может происходить самым различным образом например, при постоянном объеме или постоянных давлении или температуре. Характер протекания про- [c.50]

Изохорный процесс есть термодинамический процесс, протекающий при постоянном объеме. Температура и давление тела в данном процессе изменяются. Чтобы обеспечить равновесность изохорного процесса, в цилиндре постоянного объема требуется иметь большое количество источников тепла переменной температуры, а также изменять внешнее давление на поршень с изменением давления газа в цилиндре. Большое количество источников тепла необходимо для осуществления теплового контакта с рабочим телом в каждой точке процесса. Температура источника тепла должна быть равна в каждый момент температуре тела равновесного состояния. [c.66]

Процесс изменения состояния при постоянном объеме или изохора представляет собой в р, V -диаграмме вертикальную прямую 1—2 (рис. 12). Если начальное состояние задано параметрами р и то для определенного количества газа с заданной газовой постоянной темпе- [c.45]

Далее, если перегородки между отдельными газами 1, 2,...,п удалены и газы смешались, при постоянной температуре никакого изменения внутренней энергии не произойдет. Кроме того, в соответствии с уравнением (2-26) не будет никакой передачи тепла, потому что работа процесса равна нулю. Поэтому если несколько идеальных газов, подчиняющихся закону Гиббса — Дальтона, адиабатически смешиваются без изменения общего объема от первоначального состояния, в котором газы существовали раздельно при одинаковых давлении и температуре, то конечные давление и температура смеси должны быть соответственно те же, что и давление и температура до смешения. [c.112]

Вопрос о существовании миграционной работы тела как особого фактора тепломеханического процесса был фактически рассмотрен выше при анализе адиабатического и изотермического парадоксов. Из анализа процессов опорожнения и наполнения постоянного объема следует, что адиабатическое изменение состояния газа в процессе опорожнения и изотермическое изменение состояния газа в процессах наполнения могут быть оправданы только существованием особой работы тела, помимо контурной работы (в указанных изменениях состояния последняя работа отсутствовала). [c.24]

Удельные теплоемкости газов и паров зависят от типа процесса при изменении состояния. В табл. 1-6 даны удельные теплоемкости при постоянном объеме (постоянном удельном весе) с-о и при постоянном давлении с-р для некоторых газов. Заметим, что приведенные в таблице величины являются средними для диапазона О—200° С. Вообще говоря, и и Ср зависят от температуры. [c.23]

К 5 кг окиси углерода СО при постоянном давлении подведено извне 600 кдж теплоты начальное состояние газа определяется объемом 2 м и температурой 17° С. Определить давление, при котором происходит процесс, конечные объем и температуру, произведенную газом работу и изменение его энтропии. [c.52]

Водяной пар, который получается в присутствии воды (на ру-диаграмме он характеризуется т очками, лежащими на линии между 2 и 5), обладает следующим свойством. Если при постоянной температуре уменьшить его объем, давление в противоположность тому, что наблюдается у идеального газа, не увеличится, так как часть пара превратится в жидкость. Наоборот, если, сохраняя постоянной температуру, увеличить объем, давление не упадет, а останется постоянным, и при этом часть воды превратится в пар. То обстоятельство, что в изотермическом процессе при изменении объема пар остается при одном и том же давлении, показывает, что каждому объему соответствует вполне определенное количество пара, в этом объеме находящегося. О таком паре говорят, что он насыщает пространство, в котором находится, и поэтому водяной пар в состояниях между точками 2 я 3 называется насыщенным. В самой точке 2 это еще только кипящая вода, т. е. здесь начинается парообразование, точка же 3 характеризует конец парообразования. Так как точка 3 характеризует такое состояние, когда вся вода уже превратилась в пар, он здесь называется сухим насыщенным паром. Во всех промежуточных состояниях между точками 2 и 5 рабочее тело представляет собой смесь кипящей воды (воды, нагретой до температуры кипения) и сухого насыщен ого пара. Такая смесь называется влажным насыщенным паром. [c.117]

Обстоятельства, определяющие внутреннюю энергию газа— движение молекул и сила взаимодействия между ними, — определяются параметрами состояния газа (например, давлением и темиературой), поэтому внутренняя энергия также может служить параметром состояния газа для идеального таза внутренняя энергия зависит только,от температуры, так как в нем силы взаимодействия между молекулами отсутствуют. Отсюда следует, что внутренняя энергия идеального газа не зависит от характера процесса, и поэтому количество тепла, затрачиваемое на изменение внутренней энергии, обозначаемое Ли, в любом процессе идеального газа можно подсчитать так, как будто процесс происходит при постоянном объеме, т. е. можно считать, что в любом процессе с идеальным тазом на 1 кг его [c.23]

Скорость распространения акустических волн для жидкостей или газов определяют при заданном состоянии среды (температуре, давлении) постоянной с=l/(dp/dp) =V / p, где р — давление в веществе р — его плотность К—модуль всестороннего сжатия, равный отношению давления к деформации изменения объема с обратным знаком. Индекс S показывает, что производная берется при постоянной энтропии. Как правило, скорость не зависит от частоты, однако в некоторых веществах в определенном диапазоне частот наблюдают дисперсию скорости. Это объясняется тем, что скорость зависит от числа степеней свободы колебательного движения молекул. В упомянутом диапазоне частот в колебания начинает вовлекаться дополнительная степень свободы взаимное движение атомов внутри молекул. Исследование свойств веществ и кинетики молекулярных процессов по скорости (и затуханию) акустических волн составляет предмет молекулярной акустики. [c.30]

Изучение процессов изменения состояния газа мы начнем с так называемых частных случаев изменения состояния. Это такие процессы, в которых на какую-нибудь величину наложено вполне о-пределенное особое ограничение. Таких частных процессов мы рассмотрим четыре, а именно следующие 1) процесс при постоянном объеме (изохорный) , 2) процесс при постоянном давлении (изобарный)-, 3) процесс при постоянной температуре (изотермический)-, 4) процесс, при котором между газом и внешней средой нет никакого теплообмена (адиабатный). [c.74]

В технической термодинамике особое значение имеют процессы изменения состояния газа при постоянном давлении и при постоянном объеме, а следовательно, и соответствующие этим процессам теплоемкости. Для теплоемкостей, соответствующих процессам изменения состояния газов ПРИ постоянном давлении изобарные теплоемкости), приняты обозначения Ср — массовая, Ср — объемная и цср — мольная, а для теплоемкостей, относящихся к процессам, происходящим при, неизменном объеме (изохорные теплоемкости) с —массовая, Со ооъемтшя (АСв — мольная. [c.34]

Энергию системы можно увеличить нагреванием газа при постоянном объеме. В итоге система может быть приведена к состоянию, имеющему ту же энергию, которую она имела первоначально. Так как описанный процесс является вполне обратимым, изменение энтропиш может быть найдено как [c.220]

Процесс изменения состояния газа при постоянном объеме имеет большое практическое значение. При работе некоторых двигателей внутреннего сгорания в цилиндр подается смесь горючего газа и воздуха (такая смесь называется горючей смесью) когда такую смесь зажигают при помощи искры, топливо мгновенно сгорает, и выделившееся тепло идет на нагревание образовавшихся продуктов сгорания. При этом процесс нагревания продуктов сгорания происходит так быстро, что поршень цилиндра, в котором все это происходит, не успевает заметно переместиться поэтому можно считать, что нагревание продуктов сгорания в этом случае происходит при у = onst. [c.53]

Процесс изменения состояния газа при постоянном объеме (изохорный процесс). В ру-диаграмме этот процесс язобразится прямо — ызол орой, параллельной оси ординат (рис. 2-7). Уравнение ее [c.74]

Процесс изменения состояния при постоянном объеме (и = onst) в ру-диаграмме изображен на рис. МО. Процесс -2 протекает. при подводе тепла, что можно обнаружить по увеличивающемуся давлению, а процесс 1-2 — его отводе, на что указывает понижение Давления газа. Характерным для этого процесса оказывается то, что газ в нем работы йе совершает, так как его объем не изменяется, (Поэтому в уравнении (1-37) первого зако- [c.24]

Изотермический процесс (Т = onst). Обратимый изотермический процесс изменения состояния какого-либо тела, например изотермическое расширение находящегося в цилиндре под поршнем газа, можно осуществить путем квазистатического увеличения объема (в рассматриваемом примере путем перемещения поршня) при постоянном тепловом контакте между телом и источником теплоты данной температуры. В результате состояние тела будет изменяться квазистатически, т. е. практически обратимо, причем температура тела за счет подвода теплоты от источника будет поддерживаться на одном и том же постоянном уровне (равном температуре источника теплоты). [c.297]

Изохорный процесс изменения состояния протекает при постоянном объеме о = onst, т. е. нагрев или охлаждение газа производится в закрытом сосуде при отсутствии деформаций стенок. [c.46]

Принципиальная несогласованность в классических оценках работоспособности тепла обнаруживается также при анализе процесса в известном опыте Джоуля (необратимое расширение газа в постоянном изолированном объеме). Указанный опыт часто трактуется как особо наглядный пример деградации тепловой энергии (переход системы от состояния менее вероятного к состоянию более вероятному), которая якобы адэкватно характеризуется изменением энтропии данной системы. При анализе опыта Джоуля, например, указывается, что уменьшение в изолированной системе возможностей использования теплоты для превращения ее в механическую работу или деградация в ней энергии характеризуется ростом энтропии . Однако в данном случае тот же опыт подтверждает сохранение температуры рабочего вещества в рассматриваемом процессе. [c.74]

Вопрос О ТОМ, В какой мере единообразны или, наоборот, различны процессы s гидравлических и пневматических каналах, в основном определяется следующим. Для капельных жидкостей изменение давления р и относительное изменение объема V связаны между собой соотношением бр = — 6У/К причем обычно принимают величину Е постоянной, не зависящей от давления и температуры. Заметим также, что при изотермических условиях для капельных жидкостей можно рассматривать не объем V, а удельный объем и при этом 8р = —Ebv lv. Для газа из уравнения состояния pv = RT при постоянной температуре Т получаем pbv + v bp = 0, причем в случае бр<Ср, bv < v можно принять р = Р р = onst, V = И р = onst, где р и — соответственно средние значения абсолютного давления р и удельного объема и и тогда 6р = —p v v v. Таким образом, если только величины абсолютного давления р и удельного объема V меняются мало, то указанные выше выражения Ьр = = —E6v lv для капельной жидкости и бр = —p v v lv для газа оказываются полностью идентичными ). [c.385]

Для этого, как и раньше, будем наносить точки, которые показывают состояние газа через небольшие промежутки времени. Но по условию объем газа в процессе не меняется. Поэтому для построения каждой точки придется брать все новые ординаты, соответствующие повышающемуся давлению при одной и той же абсциссе. Значит, все точки будут расположены друг над другом, и если их соединить, как это делалось в 5, то получится прямая линия, параллельная оси ординат эта линия и будет характеризовать процесс изменения состояния газа при постоянном объеме. Она называется изохоро й. В этом процессе в случае подвода тепла (нагревание) линия будет направлена вверх (в сторону увеличивающихся давлений), а в случае отвода тепла (охлаждение)— вниз. Таким образом, линия J-2 изобразит процесс нагревания, линия же J-2 изображает процесс охлаждения газа при и = onst. [c.52]

Рассмотрим некоторые частные случаи, когда значении получаются постоянными. При этом соотношение между i[- и п равно выражению (1.35). Пусть происходит истечение сжатого воздуха dW , = 0 dW + 0) из полости постоянного объема (dL = 0) при отсутствии теплообмена с окружающей средой dQ = 0). Тогда из формулы (1.43) получим я[) = О, а из выражения (1.35) п — к. Следовательно, в этом случае имеет место адиабатический процесс, который сохраняется и при переменном объеме dL =h 0). В случае наполнения (dW Ф 0 dW = 0) постоянного объема (L = 0) при отсутствии теплообмена с окружающей средой (dQ = 0) из формулы (1.43) получим ij =р= 0. Следовательно, адиабатический процесс может иметь место только при = uk или = k T (Т = Г), т. е. когда температура газа в магистрали Т , откуда он поступает в полость, в каждый данный момент равна температуре газа в полости Т. Но в действительности температура газа в магистрали постоянна, а в наполняемой полости она все время повышается. Отсюда можно сделать следующий вывод при обычных условиях адиабатический процесс в наполняемой из магистрали полости невозможно осуществить. Для его получения (т. е. для изменения состояния газа в полости по закону ри = onst) необходимо дополнительно подвести к ней тепло. [c.29]

Разберем этот вопрос на примере простейшей машины, состоящей из цилиндра с невесомым поршнем, движущимся без трения, но герметически прилегающим к стенкам цилиндра. Конструкция многих реальных машин основана на такой системе (рис.6). Пусть газ в цилиндре первоначально находится под давлением Р атм. (Р>1атм.) и расширяется от объема У] до объема Уг, при этом поршень проходит путь 8 (в сантиметрах). Какова же величина работы, произведенной газом, при таком процессе Она зависеть от веса груза, подымаемого поршнем. Если сделать над поршнем вакуум, а весом груза пренебречь, то можно считать, что газ при расширении не производит никакой работы. Если же иа поршень действует атм.осферное давление и груз, то газ, расширяясь, совершает работу против этих сил тем большую, чем больше вес груза. Мы видим, что работа, совершаемая газом при одном и том же изменении состояния (расширение газа от объема У до объема Уг при постоянной температуре), зависит от условий, в которых протекает этот процесс. Увеличивая груз, можно увеличить работу газа, но только до того момента, когда уравниваются силы, действующие на поршень сверху (груз и атмосферное давление) и снизу (давление газа). В этот момент поршень остановится, наша "система" (поршень и газ в цилиндре) будет находиться в состоянии равновесия. Если дальше увеличивать груз, то процесс пойдет в [c.64]

В работе [659] предполагается, что при малом значении (рр — — р) частицы и поток жидкости возмущены, так что пузыри не могут устойчиво существовать, поскольку нет постоянного сквозного протока жидкости. Временно свободные от частиц объемы создаются центробежной силой турбулентного вихря, но это не пузырь, как мы его здесь понимаем. Жидкие псевдоожиженные слои обычно имеют низкое значение (рр — р). Если жидкость — вода, то нри скоростях, вызывающих значительное распшрение слоя, вихревое движение сопровождается образованием временных пустых объемов, часто напоминающих пузыри. В газовых псевдоожиженных слоях происходит более интенсивное образование пузырей. Авторы работы [818] постулировали, что при псевдоожижении с изменением агрегатного состояния весь избыточный газ по сравнению с минимально необходимым для процесса псевдоожижения циркулирует по слою в виде пузырей. Ценц [899] связывал дальнейший рост пузырей с образованием снарядного режима течения, когда диаметр пузыря равен диаметру канала. Авторы работы [650] получили подтверждение этих теорий с помощью эмпирических зависимостей для образования пузырей и частоты их отрыва средняя толщина пузырькового слоя у определяется по приближенному соотношению [c.413]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...