Идеальные газы. Общее рассмотрение

Идеальные газы. Общее рассмотрение 139. [c.139]

ИДЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ. ОБЩЕЕ РАССМОТРЕНИЕ [c.438]

Учебник проф. А. А. Радцига по многим особенностям заслуживает большого к себе внимания и подробного рассмотрения. Он содержит 299 страниц среднего формата, 144 рисунка, данных в приложении, и 18 решенных примеров. Учебник имеет 15 глав следующего наименования гл. 1—физические величины, входящие в уравнение термодинамики, их определения и измерения гл. 2— свойства идеальных газов гл. 3 — первый закон термодинамики гл. 4 — общие следствия из закона сохранения энергии гл. 5 —приложение первого закона к изучению свойств газа гл. 6 — второй закон термодинамики гл. 7 — приложение второго закона термодинамики гл. 8 — свойства насыщенных паров гл. 9 — частные случаи изменения состояния насыщенных паров гл. 10 — свойства перегретых паров процессы изменения состояния перегретого пара гл. 11 — необратимые процессы смешение паров истечение паров перетекание пара из одного сосуда в другой торможение пара гл. 12 — термодинамика идеальной паровой машины гл. 13 — влияние стенок цилиндра гл. 14 — расход пара в паровых машинах зависимость его от условий работы машины гл. 15 — воздушные газовые двигатели двигатель Дизеля. [c.97]

Планк в этой статье пишет При том особом положении, которое общая термодинамика занимает в системе теоретической физики, способ обоснования второго закона ее — принципа энтропии — представляется таким же важным, как и вопрос о пределах его применяемости к естественным процессам. Как известно, доказательство второго закона было первоначально обосновано на рассмотрении известных круговых процессов, приводящих к определению абсолютной температуры и энтропии, сначала для идеальных газов, а затем для любых веществ. Но уже Гельмгольц заметил, что для определения абсолютной температуры и энтропии не требуется ни рассмотрения круговых процессов, ни допущения существования идеального газа. Абсолютная температура любого тела есть именно [c.605]

Учебник содержит систематическое изложение основ современной газовой динамики. Физическое моделирование исходит из рассмотрения достаточно общей модели — многокомпонентной смеси химически реагирующих идеальных газов. Модели, используемые в различных приложениях газовой динамики, получаются как частные случаи. Движение газа моделируется на основе уравнений баланса, а состояние — на основе принципа локального термодинамического равновесия для конечного числа подсистем, составляющих газовую среду. Рассматриваются одномерные стационарные и нестационарные течения, двумерные стационарные течения и задачи внешней аэродинамики, включая аэродинамические задачи космических спускаемых аппаратов. Практически во всех разделах анализируются проблемы релаксационной газовой динамики и демонстрируются физические эффекты, полученные в этом анализе. [c.6]

Хотя к такому выводу мы пришли при рассмотрении идеального газа, он остается в силе и для общего случая движения совершенного газа, что непосредственно следует из самого способа получения безразмерных уравнений. [c.159]

С вопросом о различных ветвях энергетического спектра тесно связано представление об элементарных возбуждениях системы — квазичастицах , идеальный газ которых в известном смысле имитирует поведение свободных частиц и описывает слабо возбужденные состояния системы многих тел. Это представление, служа в течение последних двадцати лет основой теоретического рассмотрения целого ряда вопросов физики конденсированных сред, само до сих пор еще не имело достаточного общего обоснования. Метод функций Грина дает, по-видимому, окончательное решение этой задачи, выявляя вместе с тем и пределы применимости понятия об элементарных возбуждениях. [c.13]

Чтобы продвинуться дальше и преодолеть упомянутые выше трудности ограничимся рассмотрением частного случая, согласованного с условием задачи (система из разряженных газов) положим, что все реагирующие компоненты системы суть в термодинамическом смысле независимые друг от друга идеальные газы, занимающие общий объем и создающие общее давление р. В этом идеальном в полном смысле этого слова случае химический потенциал каждого -компонента зависит от переменных только своего индекса [c.220]

Эта глава посвящена главным образом термодинамическим свойствам идеального и почти идеального газов. При обычных температурах и давлениях реальные газы можно приближенно считать идеальными, что несправедливо, однако, при низких температурах и высоких давлениях. В указанном приближении поступательное движение молекул описывают классически, пренебрегая квантовыми эффектами. Эффекты молекулярных взаимодействий в большинстве случаев рассматриваются лишь как поправки, учитываемые с помощью второго вириального коэффициента. Такого приближения достаточно для решения задач групп А и Б. Лишь для нескольких примеров группы В нам понадобится более подробное рассмотрение, в частности общие групповые разложения для неидеального газа. [c.203]

Надо, однако, отметить, что тенденция, направленная к ограничению роли статистических методов ценою введения более или менее далеко идущих гипотез о законах взаимодействия частиц и вытекающих из этих гипотез чисто механических рассмотрений, отнюдь не является историческим пережитком она находит себе полное выражение и во многих современных исследованиях согласно исторически сложившейся терминологии исследования этого рода относят обычно к кинетической теории материи, в отличие от статистической механики, стремящейся, напротив, свести всякие гипотезы подобного рода к возможному минимуму за счет максимального использования статистических методов. Каждое из этих двух направлений имеет свои преимущества. Построения кинетической теории, например, совершенно необходимы, когда речь идет о проблемах, связанных с движением отдельных частиц (число соударений, длина свободного пробега, характер траекторий и т. п.). В вопросах, связанных с изучением систем того или другого специального вида (например, одноатомного идеального газа), методы кинетической теории также часто заслуживают предпочтения, давая одновременно более простую в математическом отношении и более детальную трактовку происходящих явлений. Но там, где речь идет о теоретическом обосновании закономерностей общего типа, имеющих силу для самых разнородных систем, кинетическая теория, естественно, подчас оказывается бессильной и должна уступить место теориям, не делающим относительно природы частиц никаких или почти никаких специальных предположений. В частности, именно необходимость статистического обоснования общих предложений термодинамики породила в свое время тенденции, нашедшие свое выражение в построении статистической механики поневоле пришлось отказаться от специальных гипотез о природе частиц, ибо речь шла о статистическом обосновании именно таких законов, которые должны иметь место, какова бы ни была (в весьма широких границах) специфика этих частиц. [c.6]

Поскольку многие жидкости и в первую очередь наиболее распространенные — вода и воздух — характеризуются весьма малой вязкостью, то в практически важных задачах силы вязкости достаточно часто играют ничтожную роль почти во всем поле течения. Мерой отношения инерционных и вязкостных сил является число (критерий) Рейнольдса Re = рн // 1, где w и / — характерные для рассматриваемой задачи масштабы скорости и длины. При Re 1 силы вязкости несущественны во всей области течения, кроме тонкого пограничного слоя (хотя влияние этого слоя на характеристики течения и, в частности, на сопротивление, испытываемое движущимся в жидкости телом, в общем случае весьма существенно). Если пограничный слой не отрывается от обтекаемой поверхности, то поле скоростей и давлений за пределами погранслоя может быть найдено методами классической механики идеальной жидкости. Важную область применения теории невязкой жидкости представляют собой течения со свободной поверхностью. Такой тип течений был рассмотрен в гл. 3 применительно к анализу устойчивости границы раздела жидкости и газа. В настоящей главе методы теории течений со свободной поверхностью будут использованы при рассмотрении движения паровых (газовых) пузырьков в жидкости. [c.183]

Здесь fi и f — летучесть чистой компоненты при температуре раствора f определяется при давлении чистой компоненты, а f — при общем давлении смеси. По форме эти уравнения аналогичны уравнениям Рауля. Рассмотренному случаю (жидкая фаза — идеальный раствор, паровая фаза — реальный газ) достаточно хорошо отвечают экспериментальные данные для смеси и jVj до давлений, близких к критическим. [c.170]

Различают вихревые и безвихревые (потенциальные) движения газа. В реальных условиях из-за действия сил вязкого трен Я постоянно образуются вихревые движения, характерные тем, что элементарные частицы вращаются вокруг своих осей. Во многих случаях близкая к истинной картина течения получается при рассмотрении движения как безвихревого. В общем случае для определения скорости v каждой частицы по величине и направлению нужно знать три величины — проекции Vy, вектора скорости v на оси координат х, у, 2 эти координаты могут быть функциями времени t. Исследование течений жидкости в предположении, что движение является безвихревым, упрощается в связи с тем, что для определения скорости по величине и направлению достаточно знание лишь одной функции — потенциала скорости, частные производные от которой по координатам х, у. z дают значения соответствующих проекций скорости и, Vy и V,. Понятие вихревого и потенциального движений относятся как к вязкой, так и к идеальной жидкости, сжимаемой и несжимаемой. [c.455]

Как указывалось выше, в объеме цилиндра реального компрессора всегда имеется объем мертвого пространства. Влияние этого объема на рабочий процесс компрессора чрезвычайно сложно и рассматривается в специальных курсах в комплексе с влиянием целого ряда других факторов, р отличающих реальный компрессор от идеального (гидравлические сопротивления всасывающего и нагнетательного трактов, тепловое взаимодействие газа со стенками цилиндров, утечки части газа через неплотности поршневых и клапанных устройств). В общих же курсах термодинамики можно ограничиться рассмотрением влияния объема мертвого пространства на рабочий процесс компрессора, у которого, так же как и у идеального, всасывающий и нагнетательный тракты не оказывают гидравлического сопротивления протекающему через них газу в процессах всасывания и нагнетания, не происходит теплового взаимодействия между газом и стенками цилиндров и в течение всего рабочего процесса отсутствуют утечки рабочего тела. В этом случае рабочий процесс компрессора представится фигурой 1—2—3—4 (фиг. 81) и будет отличаться от рабочего процесса идеального компрессора только наличием линии расширения 3—4 остаточного газа, т. е. газа, который к моменту начала хода поршня от левого крайнего положения (точка 3) к правому заполняет объем мертвого пространства и не может быть вытолкнут в нагнетательный трубопровод. [c.155]

В общем случае вязкой, теплопроводной, многоскоростной среды при наличии внешних сил и источников тепла правая часть уравнения (1.43) представляет собой сумму произведений термодинамических сил на соответствующие потоки различной тензорной размерности. Уравнение (1.44) при известной зависимости энтропии от других термодинамических параметров (например, в случае идеального нереагирующего газа 5=1п(рр )—отношение удельных теплоемкостей) не дает дополнительной информации по сравнению с уравнениями (1.36), (1.37), поскольку оно получено с использованием этих уравнений. Поэтому при рассмотрении конкретных за- [c.17]

Как известно (гл. V), при осреднении неравномерного потока в общем случае могут быть сохранены неизменными только три его суммарные характеристики. Однако для сверхзвукового потока с постоянной но сечению температурой торможения, каким является начальный участок нерасчетной струи идеального газа при отсутствии смешения, можно найти такие средние значения параметров в поперечном сечении, при переходе к которым од-еовременно с высокой степенью точности сохраняются значения расхода, полной энергии, импульса и энтропии при неизменной площади сечения. Эти средние значения параметров газа в поперечных сечениях начального участка струи и будем вводить в уравнения неразрывности, энергии, импульсов. Совместные решения этих уравнений поэтому будут также относиться к средним значениям параметров, а определяемая отсюда площадь сечения будет равна действительной площади соответствующих сечений струи. Почти все основные свойства потока при таком одномерном рассмотрении не изменяются и оцениваются правильно. Утрачивается лишь одно существенное свойство течения, а именно равенство статического давления на границах струи и во внешней среде поэтому приходится условно полагать, что в каждом поперечном сечении потока существует некоторое по- [c.409]

В настоящей книге автор стремился дать простое и научно строгое изложение шервого и второго законов термодинамики. Даны подробные определения таких понятий, KaiK работа, температура и тепло. Термин энергия как термодинамическое понятие определен количественно. Не прибегая к молекулярной теории, применимой лишь для идеальных газов, показано, что внутренняя энергия является овойством системы. Уста новившийся поток рассмотрен с помощью более общего понятия открытой системы. [c.4]

Перейдем теперь к общему случаю. По аналогии с рассмотренным примером основой картины энергетического спектра для слабовозбужденных состояний системы служит предположение, что уровни в первом приближении могут быть построены по тому же принципу, что и уровни энергии идеальных газов. [c.13]

С другой стороны, идеальные системы не обладают некоторыми из наиболее важных свойств реальных систем. Мы отмечали, в частности, что в подобных системах отсутствует внутренний механизм, который мог бы перевести их в состояние равновесия. Кроме того, с практической точки зрения любое исследование реальных газов, жидкостей или твердых тел показывает, что их поведение в общем случае совершенно отлично от поведения идеальных систем. Их свойства можно понять, лишь вводя в рассмотрение межмоле-кулярные взаимодействия. [c.209]

Как указывалось выше, цилиндр реального компрессора всегда имеет объем мертвого пространства. Влияние этого объема на рабочий процесс компрессора чрезвычайно сложно и рассматривается в специальных курсах с учетом влияния целого ряда других факторов, отличающих реальный компрессор от идеального (гидравлические сопротивления всасываюшего и нагнетательного трактов, тепловое взаимодействие газа со стенками цилиндров, утечки части газа через неплотности поршневых и клапанных устройств). В общих же курсах термодинамики можно ограничиться рассмотрением влияния объема мертвого пространства на рабочий процесс компрессора, у которого, также как и у идеального, всасывающий и нагнетательный тракты не оказывают гидравлического сопротивления протекающему через них газу в процессах всасывания и нагнетания, не происходит теплового взаимодействия между газом и стенками цилиндров и в течение всего рабочего процесса отсутствуют утечки рабочего тела. В этом сл5гчае рабочий процесс компрессора представится фигурой 1—2—3—4 (рис. 69) и будет отличаться от рабочего процесса идеального компрессора только наличием линии расширения 3-4 остаточного газа, т. е. газа, который к моменту начала хода поршня от левого крайнего положения (точка 3) к правому заполняет объем мертвого пространства и не может быть вытолкнут в нагнетательный трубопровод. На некоторой части хода поршня от точки 3 к точке 4 не происходит всасываний свежих порций газа в цилиндр. Всасывание начинается только после того, как остаточный газ расширится до давления, равного давлению той среды, откуда всасывается газ. Таким образом, появляется нерабочая часть хода поршня, соответствующая объему — v . [c.124]

Случай равновесной диссоциации в турбулентном пограничном сло плоской пластины был рассмотрен С. И. Костериным и Ю. А. Кошмаро-вым (1960). В основу исследования были положены модель идеально диссоциирующего газа, предложенная Дж. Лайтхиллом (см. ссылку на стр. 527), и полуэмпирическая теория турбулентности Прандтля. Числа Прандтля, Шмидта и их турбулентные аналоги предполагались равными единице. Более общий случай равновесной диссоциации при числах Прандтля и Шмидта, отличных от единицы, исследовался в работах И. П. Гинзбурга (1961) и Ю. В. Лапина (1962), причем в первой из них для расчета трения использовалась полуэмпирическая формула Прандтля, а во второй — формула Кармана. [c.543]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...