Что такое адиабатическая перегородка

Что такое адиабатическая перегородка [c.34]

В качестве примера определим возрастание энтропии при таком типично необратимом процессе, каким является адиабатическое расширение тела в пустоту (напомним, что адиабатическое расширение в пустоту составляет основной процесс в опыте Джоуля). Предположим для определенности, что расширяющимся телом является газ, который заключен в одной половине теплоизолированного сосуда с жесткими стенками. Другая часть сосуда, отделенная от первой свободно открывающейся адиабатической перегородкой, не содержит газа (рис. 2.23). [c.61]

Работа возникает как следствие взаимодействия между системами, и нам представляется удобным ввести такой термин, который характеризовал бы взаимодействия, осуществляющие только работу. Им является слово адиабатический . Если граница системы такова, что она допускает взаимодействия с окружающей средой, допускающие лишь совершение работы, то эту границу мы будем называть адиабатической перегородкой, а процессы, протекающие в ограниченной таким образом системе,— адиабатическими. [c.22]

Адиабатическая перегородка существует лишь в нашем воображении и является некоторым предельным случаем по отношению к реальности, так как в физическом мире практически невозможно исключить все виды взаимодействия, кроме взаимодействия, осуществляющего работу. [c.56]

Теплообмен между двумя телами не может быть осуществлен при наличии между ними теплоизолирующей (адиабатической) перегородки или если одно из тел обладает свойствами такой перегородки. [c.20]

Изложение удобно начать с определения особого типа перегородки — адиабатической перегородки (или оболочки), в которую можно заключить термодинамическую систему. Оболочка, в которую заключена система, называется адиабатической, если равновесное состояние системы можно изменить только путем изменения ее механических переменных , т. е. совершив над системой определенную работу. Понятие механические переменные будет везде далее употребляться в обобщенном смысле, так что сюда относятся переменные, описывающие электрические и магнитные поля, и т. д., или, другими словами, все нетермические переменные. Неадиабатическая оболочка называется теплопроводящей. Менее строго мы могли бы сказать, что адиабатической оболочкой называется такая оболочка, которая препятствует передаче тепла внутрь системы или из нее. Однако именно благодаря тому, что мы определили понятие адиабатической перегородки, не пользуясь понятием теплоты, мы сможем несколько позже дать точное определение самого понятия теплоты. [c.12]

В равновесных процессах изменения состояния термически сопряженных тей / и // каждое тело выполняет определенную (положительную или отрицательную) термодинамическую работу (б/. -Ь б л= бL). На отдельных участках равновесных процессов изменения состояния тел / и //, разделяющая эти тела теплопроводящая перегородка может быть заменена адиабатической (бQJ = 0 ВСц= 0), однако каждое из тел в этом случае проходит общий для обоих тел интервал изменения температуры, так что в момент восстановления теплообмена между телами / и // эти тела неизменно оказываются в состоянии теплового равновесия. [c.56]

Известный опыт Кельвина и Джоуля с трубой, разделенной пористой перегородкой, является опять-таки частным случаем только что разобранного явления. Газ течет через перегородку, при значительной разности давлений, стационарным потоком. В течение опыта давление по обе стороны перегородки остается постоянным. Нам нужно найти связь между температурами по обе стороны перегородки, считая, что протекание газа через перегородку происходит адиабатически. Членом — и1 можно опять пренебречь. [c.20]

Сделанное ограничение сформулированных следствий случаем термически однородной системы существенно. Оно очевидно-предполагает, что внутри системы нет адиабатических перегородок, при наличии которых даже в равновесном состоянии отделенные тими перегородками части системы могут иметь разные температуры. Легко убедиться, что при выводе обоих только что-приведенных следствий предположение о термической однородности было использовано, иначе нельзя было бы говорить об изотермических процессах. Известны примеры термически неоднородных систем, для которых принцип адиабатической недостижимости не выполнен ). Таким образом, на термически неоднородные системы этот принцип не распространяется. [c.48]

Рассматривая возможные устойчивые состояния полной системы, можно теперь сделать весьма важное наблюдение. Представим себе, что в исходном положении маятник был отклонен от вертикали, причем воздух внутри яш,ика находился в определенном состоянии (т. е. при определенных давлении и температуре). Допустим далее, что, после того как маятник освобождается, в системе нет никаких взаимодействий (т. е. теплообмена или совершения работы) с окружающей средой. Чтобы устранить взаимодействия, необходимо окружить нашу систему неким гипотетическим идеальным теплоизолятором. Такой изолятор реализует то, что обычно называется адиабатической перегородкой . На практике мы не имеем идеальных теплоизолирующих материалов, однако можгю получить достаточно хорошее приближение к рассматриваемому идеальному случаю. Если нам удалось реализовать такую идеальную теплоизоляцию, то в дальнейшем мы обнаружим, что вследствие вязкой диссипации маятник постепенно перейдет в состояние покоя, соответствующее его устойчивому положению, и все вихри в воздухе также исчезнут, после чего в воздухе установится неизменяющееся устойчивое состояние при несколько более высоких значениях температуры и давления по сравнению с исходными. (Заметим, что гравитационное поле не совершает работы над маятником при его опускании, поскольку при этом потенциальная энергия маятника переходит в кинетическую, которая постепенно диссипирует за счет сил трения маятника о воздух, вследствие чего энергия воздуха возрастает. Разумеется, нам еще предстоит дать определение энергии, и это будет сделано в гл. 5.) Суть нашего важного наблюдения состоит в том, что, сколько бы раз мы ни повторяли данный эксперимент, каждый раз наблюдали бы, что полностью изолированная от внешней среды система из одного и того же начального состояния всегда переходит в одно и то же конечное устойчивое состояние [c.29]

Имея определение адиабатического процесса, удобно определить понятие об адиабатической перегородке. Такой перегородкой мы будем называть границу между двумя системами, допускающую исключительно взаимодействие, осуи ествляюи ее работу. Это определение несколько точнее часто встречающегося альтернативного определения адиабатической перегородки как стенки, не проницаемой для теплопереноса. Именно последнее определение этимологически связано с возникновением термина адиабатический. [c.56]

Голономность dQ имеет место только для термически однородной системы. Покажем на примере, что термически неоднородная система будет неголономной. Рассмотрим два разных калорически совершенных газа в замкнутой оболочке, разделенных между собой подвижной адиабатической, т. е. не проводящей тепло перегородкой. Пусть каждого газа будет по одному молю и газы такие, что их теплоемкости различны. Вследствие подвижности адиабатической перегородки давления газов одинаковы, а температуры могут быть разные. Для такой системы будем иметь [c.41]

Так как в идеальном случае вследств1ге теплоизоляции перегородки тепло не подводится и не отводится (адиабатические условия), то по первому закону термодинамики [c.41]

Как отмечалось в разд. 2.4.1, под адиабатической обычно подразумевается перегородка, играющая роль идеального теплоизо-лятора и предотвращающая тем самым теплообмен между системой и окружающими телами. Такая перегородка является лищь гипотетической, поскольку ни одна реальная перегородка не обладает подобными свойствами. [c.34]

В СОСТОЯНИИ [V VI Уг, Т, р) на чистые газы, находящиеся в состояниях V, Т, Р1) и (У, Т, р ). Такой процесс может быть реализован с помощью устройства, изображенного на фиг. 28. Контейнер объемом У состоит из двух контейнеров, причем полупроницаемая стенка В пропускает только частицы газа 2, в то время как полупроницаемая стенка А пропускает только частицы газа 1. Давление, которое оказывает на полупроницаемую перегородку не пропускаемый ею газ, равно его парциальному давлению. Отсюда следует, что при разделении двух контейнеров стенки контейнера с газом 1 испытывают парциальное давление р1, так что полная сила, действующая на контейнер, равна нулю. Следовательно, при адиабатическом процессе работа не совершается, и внутренняя энергия и температуры остаются неизменными. Соответственно не происходит и изменения энтропии. Чтобы вернуть газы в исходные состояния, разделенные газы изотермически сжимаются от объема У до объемов У1 и У2 соответственно. Интегрируя выражение 8 = d QIT = рйУ Т = пВйУ У, получаем приращение энтропии для каждого компонента [c.95]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...