Изменения состояния газа

Выражение bq/T при равновесном изменении состояния газа есть полный дифференциал некоторой функции состояния. Она называется энтропией, обозначается для 1 кг газа через s и измеряется в Дж/(кг-К). Для произвольного количества газа энтропия, обозначаемая через S, равна S=M.s и измеряется в Дж/К- [c.19]

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]

Допуская, что изменение состояния газа представляет собой изотермический процесс, имеем (см. рис. З.И9) [c.412]

Из уравнения (7-8), следует, что в процессах изменения состояния газа при постоянном давлении внешнюю теплоту можно определить как разность энтальпий конечного и начального состояний тела. Это обстоятельство практически весьма важно, так как величины энтальпий имеются во всех таблицах термодинамических свойств газов. [c.92]

Нарушая традиционную границу механики, необходимо наметить новую границу, притом не искусственную, как нарушенная, а возможно более естественную. Естественно включить в механику все те вопросы о движении тел, для решения которых требуется применение только законов механики (конкретно — законов Ньютона и следствий, из них вытекающих), и исключить из механики все те вопросы, для решения которых недостаточно законов механики и требуется применение еще каких-либо других законов, напрнмер законов электродинамики или термодинамики. В соответствии с этим в механику должны быть включены движения электрически заряженных частиц, в том числе и с большими скоростями, но не должны рассматриваться движения заряженных частиц с большими ускорениями, поскольку в этом случае необходимо применять законы электродинамики для того, чтобы определять силы, действующие на частицы со стороны излучаемого ими поля. Так мы поступаем, например, исключая из механики газодинамику, поскольку для рассмотрения движений со скоростями, сравнимыми со скоростью звука в газе, необходимо учитывать изменение состояния газ с изменением его температуры, вызванным этими движениями, т. е. применять законы термодинамики. [c.9]

В обоих случаях, когда скорости тела или скорости газа сравнимы с Сд, возникают значительные изменения состояния газа и в уравнениях, описывающих эти движения, необходимо учитывать изменения свойств газа, вызванные изменением состояния газа. Движения определяются не только законами механики, но и законами термодинамики. Поэтому детальное рассмотрение таких движений выходит за рамки механики и составляет предмет специальной науки — газодинамики. В газодинамике рассматриваются также задачи о движениях жидкости (или тел в жидкости) со скоростями, сравнимыми со скоростью звука й жидкости. В этих случаях возникают явления, аналогичные описанным выше, И хотя сжимаемость жидкостей мала (гораздо меньше, чем сжимаемость Газов), она играет в этих явлениях принципиальную роль. [c.586]

Для того чтобы пользоваться уравнением Бернулли для сжимаемого газа, нужно заранее знать термодинамический процесс изменения состояния газа, так как без этого неизвестна зависимость плотности газа от давления и нельзя взять интеграл [c.29]

Исследуем более детально изменение состояния газа, получающееся при прохождении в нем стационарной ударной волны. Обратимся сначала к простейшей схеме, когда фронт волны составляет прямой угол с направлением распространения. Такая волна называется прямой ударной волной. [c.118]

Рассмотрим более детально термодинамический процесс изменения состояния газа в скачке уплотнения. Для этого представим динамическое соотношение (17) в несколько ином виде [c.121]

Из этих формул видно, что безразмерное значение площади сечения сопла является функцией только числа М. Следует подчеркнуть, что все приведенные выражения справедливы при отсутствии тепловых и гидравлических потерь, т. е. при изменении состояния газа по идеальной адиабате. [c.145]

Если в процессе изменения состояния газ уменьшает свой объем, то это происходит под воздействием внешнего давления, и работу, совершаемую над газом, называют работой сжатия. [c.46]

Всякий термодинамический процесс может возникнуть только при нарушении механического или термического равновесия, т. е. при сжатии или расширении газа (давление среды больше или меньше давления газа), при нагреве или охлаждении газа (температура среды больше или меньше температуры газа). Чем сильнее нарушается равновесие, тем быстрее в общем случае проходит процесс и тем более резко будет нарушаться состояние покоя газа в газе возникают конвекционные токи, вызываемые разностью температур в массе газа, и вихревые движения, вызываемые разностью давлений. Для газа, находящегося в таком неустойчивом состоянии, уравнение состояния не может быть применено до тех пор, пока газ не придет в состояние равновесия. Для того чтобы во время этих изменений уравнение состояния было бы справедливо, необходимо, чтобы газ во всей своей массе имел одинаковые давления и температуры, а для этого необходимо, чтобы изменения его состояния происходили очень медленно, вернее, даже бесконечно медленно. Бесконечно медленные изменения состояния газа возможны только при условии наличия бесконечно малых разностей давлений и температур газа и окружающей среды. Процессы, происходящие при бесконечно малых разностях давлений и температур, называются равновесными процессами, а так как они протекают бесконечно медленно, то их называют иногда квазистатическими (дословный перевод с латинского почти равновесными). [c.48]

Таким образом, независимо от пути перехода из точки а в точку с интеграл дает одно и то же изменение энтропии газа другими словами, при изменении состояния газа, определяемом начальной точкой [c.74]

Если процесс изменения состояния газа при его течении изобразить линией на р — ц-диаграмме (рис. 10.2), то для процесса истечения А-В располагаемая работа, равная [c.128]

Полагая, что изменение состояния газа от сечения /-/ к сечению 11-11 происходит адиабатно, воспользуемся уравнением (10.10) [c.139]

При анализе процесса дросселирования допустимо считать, что внутри дроссельной пробки устанавливается, как и вообще при течении газа (жидкости), локальное термодинамическое равновесие, т. е. протекающий через пробку газ (жидкость) находится в равновесном состоянии при этом процесс изменения состояния газа (жидкости) в дроссельной пробке, вследствие конечной скорости протекания действия сил трения, является необратимым. [c.167]

Обратимый изобарический процесс. При обратимом изобарическом процессе постоянно давление тела р, а изменяются температура Т и удельный объем V тела (рис. 5.4). Постоянство давления в рассматриваемом ранее примере изменения состояния газа, находящегося в цилиндре под поршнем, может быть осуществлено путем создания неизменной силовой нагрузки на поршень. [c.167]

Изменение скорости течения вдоль канала. Проанализируем изменение состояния газа при изоэнтропическом течении по каналу, поперечное сечение которого меняется с расстоянием х от входного сечения по закону Q -= = Q (х) (рис. 9.8). Для простоты рассуждений предположим, что газ подчиняется уравнению Клапейрона, причем показатель адиабаты k имеет постоянное значение. Для анализа воспользуемся системой уравнений (9.41). [c.305]

Задавая различные значения i и выполнив указанные построения, получают некоторую кривую, которая и описывает изменение состояния газа при течении его по трубе (рис. 7). Каждая из линий должна заканчиваться в точке, где касательная перпендикулярна оси абсцисс, а ш = с на i — s-диаграмме эта точка обозначена буквой В. Продолжать линию за точку В лишено смысла, так как после точки В линия загибается влево, в сторону уменьшения энтропии, что в действительном процессе течения не может иметь места. Участок АВ этой линии описывает изменение состояния газа при течении его по [c.667]

В учебном пособии рассмотрены первый и второй законы термодинамики, процессы изменения состояния газов и паров, термодинамические основы работы компрессоров, циклы тепловых установок. Изложены основы теории и рассмотрены конструкции паровых и газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания, а также компрессоров. [c.672]

При движении газов по трубопроводу относительное изменение скоростей незначительно, поэтому с учетом теплообмена между газом и внешней средой можно считать, что по длине потока температура остается постоянной, т. е. процесс изменения состояния газа — изотермический. При расчете газопроводов и воздухопроводов обычно принимают изотермический процесс изменения состояния газа. [c.53]

Изменение состояния газа может произойти при тепловом или механическом, или совместном тепловом и механическом воздействии. Тепловое воздействие осуществляется подводом или отводом тепла от газа, механическое — в совершении данным объемом газа некоторой работы или в приложении к нему некоторой внешней работы, например при сжатии газа. [c.127]

При расчете процесса сжатия газа в нагнетателе область изменения состояния газа ограничена и невелика, что позволяет использовать здесь достаточно простые эмпирические соотношения. Так, для метана в области состояния газа, характерной для обычных газопроводов (р < 7,5 МПа), в ориентировочных расчетах можно использовать следующие чисто эмпирические соотношения [c.80]

Если пузырек содержит большое количество газа, а движение его стенки происходит настолько быстро, что рассеяние тепла в жидкости можно рассматривать как медленно развивающийся процесс, то закон изменения состояния газа в пузырьке следует считать адиабатическим. [c.16]

Как следует из формул (1.1.4), (1.1.8), (1.1.10), пузырек изменяет свой радиус под действием результирующей силы / R, Т), которая для различных частных случаев закона изменения состояния газа представляется таким образом [c.16]

Величина р зависит от вида кавитации (паровая, парогазовая, газовая) и от законов изменения состояния газа. При изотермическом законе изменения состояния газа р определяется из [c.21]

Указанный выше прием решения уравнения (1.2.16) можно также применить и для случая расширения или сжатия газового пузырька. Принимая во внимание (1.1.5), для изотермического закона изменения состояния газа внутри пузырька найдем [c.26]

В настоящей главе исследуются такие изменения состояния газов и паров, в которых они меняют свое положение в пространстве. [c.100]

Графическое представление располагаемой работы. На рис. 10.2 на рабочей диаграмме (координаты v, р) изображен произвольный процесс 1-2 изменения состояния газа. Видно, что заштрихованная полоска численно равна элементарной располагаемой работе, т.е. [c.104]

Изотермическое изменение состояния газа. В случае изотермического состояния газа его плотность меняется в соответствии с уравнением Клапейрона [c.60]

Отсюда выражение dqlT при обратимом изменении состояния газа есть полный дифференциал некоторой функции переменных Т и V с зависит только от температуры, aR — величина постояннная) . Клаузиус назвал эту функцию энтропией и обозначил буквой [c.82]

Задача 925 (рис. 466, а). На поршень А, закрывающий сосуд с газом, имеющим давление (равное внешнему), действует избыточное давление, изменяющееся по закону q = q sin at (q — максимальное значение давления, со — круговая частота). Изменение состояния газа происходит адиабатно, т. е. - = onst, где р — [c.331]

Если при работе тепловой ма-шины изменение состояния рабочего тела происходит по замкнутому циклу, то полезную работу за один цикл можно найти как сумму работ при расширении и при сжатии газа. Пусть изменение состояния газа за цикл представлено диаграммой в координатных осях р, V (рис. 114). Работа газа при расширении положительна и пропорциональна площади фигуры AB DE. Работа газа при сжатии отрицательна и пропорциональна площади фигуры AB DE. Поэтому полная работа газа, равная сумме работ при расширении и сжатии, оказывается пропорциональной площади фигуры B D B цикла на диаграмме в координатных осях р, V. [c.103]

График на рисунке 120 показывает, что давление газа при переходе из состояния 1 в состояние 2 увеличилось в 3 раза, а объем в течение всего процесса оставался неизменным. Следовательно, процесс изменения состояния газа был изохорным. При изохорном процессе связь между давлением газа р и абсолютной температурой Т выражается уравнением р--риаТ. [c.120]

Из сравнения равенств (5) и (6) видно, что скорость распространения сильной волны сжатия всегда выше скорости звука. Обычно распространение звука сопровождается столь незначительным изменением состояния газа, что энтропию можно считать практически постоянной, т. е. полагать, что при этом имеет место идеальный адиабатический процесс p/p = onst. Но в этом случае [c.117]

В рассмотренных выше идеальных соплах геометрическом, расходном и механическом, изменение состояния газа было изо-энтропическим, т. е. описывалось уравнением идеальной адиабаты pip — onst. [c.208]

При расчете изменения состояния газа в первом слое плоской детонационной волны мы можем воспользоваться сотноше-ния ми для прямого скачка уплотнеиия. [c.219]

Скорость звука представляет собой скорость распространения бесконечно малых возмущений в сплошной среде и зависит от упругих свойств и плотности среды. Так как в звуковой волне практически нет теплообмена между той частью, через которую проходит звуковая волна, и другими частями газа, то изменение состояния его осуществляется без подвода или отвода теплоты — адиабатно. Вследствие малости изменений состояния газа в волнах разре>кения и сжатия действие внутреннего трения очень мало, и распространение звука можно рассматривать как обратимый адиабатный — изо-энтропный процесс (s = onst). [c.133]

Течение газа с совершением полезной внешней работы. Если при течении газа непрерывно производится техническая работа /тех (причем h = = onst), а изменение состояния газа является изоэнтропическим, то первое [c.321]

В рассмотренных ранее процессах остается неизменным один из параметров состояния (у = onst, р = onst или Т = = onst) или нет теплообмена с окружающей средой. В политроп-ных процессах происходит изменение состояния газа с изменением всех параметров. Уравнение политропного процесса имеет вид [c.41]

В процессе изменения состояния газа или пара между сечениями lull энтальпия изменяется. Сразу после диафрагмы скорость потока возрастает, так как давление падает, энтальпия уменьшается на небольшом расстоянии от диафрагмы в самом узком сечении потока л —л (рис. 11.1) скорость будет максимальной (w > wj, а давление и энтальпия минимальными. Природа истечения такова, что сечение потока становится несколько меньше сечения диафрагмы на малом расстоянии от нее. Далее, после сечения х—х, вниз по потоку, происходит уменьшение скорости, возрастание давления и энтальпии в сечении II скорость потока И энтальпия становятся равными их аначениям до диафрагмы, т.е. i2=ii- Однако после дросселирования (сечение II) [c.115]

Изобарический процесс (р = onst). Постоянство давления в рассматриваемом примере (рис. 4.14) изменения состояния газа, находящ,егося в цилиндре под поршнем, может быть осуществлено путем создания неизменной силовой нагрузки на поршень. [c.300]

Особый случай изоэнтропического течения составляет течение газа с совершением полезной внешней работы. Если при течении газа непрерывно производится техническая работа /техн (причем h = onst), а изменение состояния газа является изоэнтропическим, то первое из уравнений (4.60) после замены di на — kp dv = —kpv X X [ dwiw) + (dQ/ ))] можно переписать в виде [c.355]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...