Свойства реальных газов Внутренняя энергия реального газа

При изучении процессов компрессорных машин необходимо учитывать свойства реальных газов и паров. Так, если внутренняя энергия и энтальпия идеального газа не зависят от давления и при одинаковой температуре (точки / и 7 рис. 8.2, а) равны, то внутренняя энергия реального сжатого газа при одинаковой температуре всегда меньше (рис. 8.2,6). Связано это с тем, что при сближении молекул потенциальная составляющая внутренней энергии всегда уменьшается, поэтому [c.293]

Предметом нашего рассмотрения является идеальный газ. поэтому нам необходимо установить зависимость внутренней энергии идеального газа от объема. Выше было отмечено, что свойства идеального газа мало отличаются от свойств реальных газов, следовательно, результаты экспериментов с любыми газами, находящимися при соответствующих температурах и давлениях, могут дать ответ на поставленный вопрос. [c.66]

Более точные опыты, однако, показывают, что внутренняя энергия реальных газов несколько изменяется с изменением объема и давления. Поэтому независимость внутренней энергии от объема и давления следует рассматривать как предельный закон, характеризующий свойства идеального газа. [c.67]

Общая тенденция проявления свойств реального газа в течениях в соплах состоит в следующем. На входе в канал в высокотемпературном газе внутренняя энергия распределена равновесно по различным степеням свободы молекул газовой смеси — как активным, так и инертным. По мере продвижения в сопле газовая частица приобретает кинетическую энергию прежде всего за счет внутренней энергии активных степеней свободы. В процессе движения энергия инертных степеней свободы посредством [c.116]

Математическое выражение принципа существования энтропии термодинамической системы эквивалентно описанию свойств этой системы, например, в построении принципа существования энтропии идеальных газов ( 4). На этом основании общее построение принципа существования энтропии в дальнейшем осуществляется на базе независимого симметричного постулата, сохраняющего силу при любом направлении необратимых явлений в изолированной системе ( 1). Введение понятия внутреннего теплообмена (6Q ) и математического выражения принципа сохранения энергии в форме первого начала термостатики (6Q=6Q + + bQ = dU+AbL) дает возможность обобщить математическое выражение принципа существования энтропии классической термодинамики (обратимые процессы) до уровня второго начала термостатики как математического выражения принципа существования энтропии и абсолютной температуры для реальных процессов любых термодинамических систем. [c.54]

Таким образом, чтобы оценить абсолютное значение внутренней энергии системы, необходимо принять во в1нимание все эти формы движения. Обычно, в соответствии с содержанием исследуемой задачи, рассматриваются весьма упрощенные схемы. Так,, например, рассматривается модель идеального одноатомкого газа, внутренняя энергия которого сводится только к энергии поступательного движения молекул. В случае идеального многоатомного-газа внутреннюю энергию определяют как сумму энергий поступательного и вращательного движений молекул. При высоких температурах к этому добавляют еще энергию колебания атомов, в молекуле. При большем пррцближении к свойствам реальных систем определение величины внутренней энергии весьма затруднительно, так как при этом пришлось бы учитывать также энергию взаимодействия молекул и атомов, энергию электронов, внутриядерную энергию и т. п. [c.25]

Развитие исследований физических свойств газов привело в 1845 г. Джоуля к открытию закона о независимости внутренней энергии идеального газа от объема, названного его именем. В опытах Джоуля при расширении воздуха без совершения внешней работы i e было обнаружено изменения темиературы последнего. Более поздние опыты, проведенные Джоулем совместно с Томсоном, привели к установлению (1853) так называемого эффекта Джоуля—Томсона, показавшего, что в процессе расширения реального газа без совершения внешней работы его те.мпература изменяется и в отдельных случаях может не только уменьшаться, но и увеличиваться. Установление эффекта Джоуля—То.мсона имело большое значение для изучения физических свойств реальных газов, которое является одной из важнейших задач термодинамики. Созданная в дальнейшем теория этого эффекта позволила объяснить некоторые особенности реальных газов. Эта теория широко применяется при изучении процесса сжижения газов, а также используется при составлении некоторых уравнений состояния реальных газов. [c.26]

Что касается реального газа, то его внутренняя энергия зависит не только от температуры, но и от объема. Об этом, в частности, свидетельствуют результаты опытов, выполненных на описанном выше приборе когда давление Ра газа в сосуде 2 было значительным, так что этот газ по своим свойствам не jior уже считаться идеальным, температура газа после опыта изменялась по сравнению с (уменьшалась) следовательно, для реального газа [c.37]

С начала XX в. основной метод термодинамики с использованием опытных данных был применен при изучении термодинамических свойств реальных газов и главны.м образом водяного пара. Особенности реальных газов — действие молекулярных сил, объем молекул, их ассоциация и пр. — находят свое выражение не только в форме тер.мпческого уравнения состояния, но и во всех термодинамических величинах — внутренней энергии, энтальпии, энтропии и др., зависящих от состояния газа. Эта внутренняя зависимость между термодинамическими величинами позволяет по одной из них, изученной на основании опытов, сначала составить уравнение состояния, а зате.м аналитическим методом, используя основные дифференциальные уравнения термодинамики, определить значения всех других величин. Этот метод, осуществляемый в нескольких направлениях, имеет при.менение и в настояшее время прп изучении тер.моднна.миче-ских свойств водяного пара при высоких параметрах, а также термодинамических свойств паров других веществ. [c.88]

Физические величины — внутренняя энергия, энтальпия, энтропия и некоторые другие, являясь функциями состояния газа, принимают для каждого его состояния определенные значения, находящиеся в строго.м соответствии. Термодинамика дает основание для вывода уравнений, позволяющих определить значения всех этих физических величин для отдельных состояний газа. Эти уравнения, аналитически обобщающие первый и второй законы термодинамики, широко используются при проведении теоретических и экспериментальных исследований свойств реальных газов. Вывод этих уравнений является основной задачей раздела термодинамикн, называемого Дифференциальные уравнения термодинамики , имеющего большое значение при построении общей теории термодинамики. [c.417]

Эти исследования углубили и развили теорию реальных газов и позволили авторам вывести с учетом ассоциации молекул уравнение состояния реальных газов, уравнения теплоемкостей, внутренней энергии, энтропии и энтальпии, а также уравнения этих величин для водяного пара. На основании этих исследований Вукаловичем в 1940 г. были составлены первые отечественные таблицы термодинамических свойств водяного пара. Об этих таблицах было уже сказано в гл. 11. В 1955 г. таблицы, расширенные по давлений 300 ат и температур 700° С, были выпущены пятым изданием. В 1958 г. эти таблицы изданы были (изд. 6-е) на четырех языках. В этом издании таблицы были доведены до давлений 1 ООО ат и температур 1 000° С. [c.494]

Пусть цилиндр наполнен идеальным газом. В таком газе молекулы можно рассмативать как точки и пренебречь их притяжением. В действительности идеального газа Hd существует, ио многие реальные газы (Нг, Ог, Ni, Не и др.) при ке слишком низких температурах и не очень больших давлениях (например при комнатной температуре и атмосферном давлении) ведут себя почти как идеальный газ. Важнейшее свойство идеального газа - это независимость внутренней энергии определенного количества газа (например 1моля) от объема (или давления). Так, внутренняя энергия 2 г водорода при давлении в 5 атм. практически имеет ту же величину, что и при 1 атм. [c.67]

Но по второму закону термодинамики, за счет одних только внутренних процессов, без отбора тепла наружу, энтропия вещества не может уменьшаться. Отсюда следует невозможность распространения волны разрежения в виде разрыва, и из двух режимов, существование которых допускается законами сохранения массы, импульса и энергии, требование возрастания энтропии выбирает только один — ударную волну сжатия. Это положение носит совершенно общий характер и известно под названием теоремы Цемплена. В следующем параграфе будет показано, что в волнах слабой интенсивности при условии положительности второй производной (д р/дУ )з > О совокупности неравенств (1.86) или (1.87) выполняются одновременно, совершенно независимо от конкретных термодинамических свойств вещества. Это положение можно доказать и для волн не малой амплитуды и произвольного вещества. Единственное условие, которое накладывается на свойства вещества,— это чтобы ударная адиабата во всех точках была обращена выпуклостью вниз д р/дУ )ц > О, подобно тому как это имеет место для идеального газа с постоянной теплоемкостью. Подавляющее большинство реальных веществ обладает именно такими свойствами, так что утверждение о невозможности существования ударных волн разрежения имеет весьма общий характер (о некоторых исключениях речь пойдет ниже). [c.59]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...