Объем газа как внешний параметр

Объем газа как внешний параметр. [c.88]

Внешними параметрами системы называются величины, определяемые положением внешних тел, с которыми взаимодействует система, например, объем газа является внешним параметром, так как он определяется положением внешних тел (сосуда) напряженность силового поля также внешний параметр, так как зависит от положения источников поля — зарядов и токов, не входящих в систему. Внешние параметры являются функциями координат внешних тел. [c.11]

При изучении газов одним из важнейших внешних параметров является объем предполагая более или менее определенной форму заключающего газ сосуда, мы обычно можем принять этот объем как функцию одного или небольшого числа параметров представим себе наиболее простой случай, когда газ заключен в цилиндрический сосуд, закрытый сверху подвижным поршнем здесь объем V газа полностью определяет собой форму сосуда если поэтому единственной воздействующей на газ силой является реакция стенок сосуда, то функция 11 (ж , г ), выражающая собой потенциальную энергию молекулы в точке (ж , г ) (эту энергию мы, как обычно, принимаем равной нулю внутри сосуда и обращающейся в бесконечность вне его), однозначно определяется величиной V, так что мы, действительно, имеем полное основание рассматривать величину V как внешний параметр нашей системы. Найдем теперь, ограничиваясь случаем одноатомного идеального газа, среднее значение силы, действующей вдоль этого параметра. Согласно формуле (54) (стр. 70) в нашем случае [c.88]

Процесс, в котором тепло газу не сообщается и от него не отнимается, называется адиабатным процессом. В этом процессе параметры газа—давление, удельный объем и температура— являются изменяющимися. Адиабатные процессы на пра к-тике в чистом виде не встречаются, так как между рабочим газом и внешней средой всегда существует теплообмен. В(следствие этого адиабатный процесс является теоретической абстракцией. [c.77]

Хаотическое движение молекул газа имеет тот результат, что они стремятся к равномерному распределению по всему предоставленному им объему, а взаимный обмен энергией обусловливает равномерное распределение между ними всей внутренней энергии газа. Та ким образом, наиболее естественным является такое состояние газа, при котором удельный объем, давление и температура, а вместе с ними и все остальные параметры, имеют одинаковое значение во всех точках объема, занимаемого газом. Такое термодинамическое состояние газа называется равновесным. Внешние воздействия (например, односторонний нагрев или перемещение поршня в цилиндре, заполненном газом) нарушают равновесие, и параметры газа перестают быть одинаковыми во всех точках, но после того, как внешнее возмущение прекратится, газ вновь приходит самопроизвольно к состоянию равновесия. [c.15]

Если в цилиндре, отделенно.м от внешней среды поршнем, нагревать или охлаждать газ, то в общем случае с изменением температуры изменяются его давление и объем, так как все эти три параметра связаны между собой уравнением состояния газа pv = RT. [c.48]

Гидромеханические системы. Преобразования параметров в этих системах основаны на взаимодействии твердых тел с жидкостями или газами. Жидкости и газы определяются как упругие тела только в отношении изменения объема и не выдерживающие статических касательных усилий. При отсутствии внешних сил жидкость занимает определенный объем, в то время как объем газа увеличивается беспредельно. Изменениям формы, не связанным с изменением объема, соответствует элементарная деформация сдвига. При быстрых деформациях сдвига в жидкости и газе могут возникать заметные силы однако эти силы зависят не от величины деформации, а от скорости ее изменения. И если скорость деформации стремится к нулю, то и силы стремятся к нулю, поэтому их следует рассматривать не как упругие силы, а как силы трения. Такие силы внутреннего трения называют силами вязкости и рассматривают только при быстрых движениях, когда сдвиги в жидкости или газе происходят достаточно быстро. [c.105]

В общем случае при изменении состояния газу сообщается теплота и изменяются все параметры его состояния. В отдельных же частных случаях может оставаться неизменным какой-либо из основных параметров состояния газа (объем, давление или температура) или же будет отсутствовать теплообмен газа с внешней средой. [c.43]

В термодинамике мы часто-встречаемся с понятиями внешних и внутренних параметров. Это разделение вполне естественно внутренние параметры характеризуют изучаемую систему, а внешние — окружающие тела. Например,. для газа, заключенного в цилиндре, объем — внешний параметр (так как он зависит от размеров цилиндра), а давление газа на стенки цилиндра — внутренний. [c.6]

Параметры состояния газа при этом изменяются. Описанное явление называют процессом изменения состояния газа в частности, оно называется расширением, если объем газа увеличивается, и сжатием, если объем газа уменьшается. При сжатии внешняя сила, приложенная к поршню, преодолевает силу давления газа и при этом, как говорят, внешняя среда совершает работу сжатия газа. [c.26]

Рассмотрим особо случай одноатомного идеального газа, заключенного внутри сосуда и не подверженного действию никаких других внешних сил, кроме реакций стенок сосуда. Единственным внешним параметром в этом случае является объем газа V. Так как (см. стр. 70) В = то соответствующая постоянному объему теплоемкость [c.98]

Следует подчеркнуть, что работа расширения против сил внешнего давления производится только тогда, когда изменяется объем тела V и производится перемещение внешних тел. Если же V сохраняется постоянным, то какие бы изменения ни претерпевали любые другие параметры, характеризующие состояние тела (температура, внутренняя энергия, потенциальная энергия тела в поле тяготения и т. д.), работа расширения будет равна нулю. С другой стороны, работа, производимая газом при расширении его в пустоту, равна нулю, несмотря на то, что V меняется. Это видно из (1-18), так как = 0. Таким образом, с точки зрения возможности совершения телом (системой) работы против силы р<. параметр V является связанным с этой силой (как иногда говорят, сопряженным с этой силой). [c.8]

Пусть в сосуде, размеры которого предполагаются достаточно большими, находится сжатый газ, вытекающий наружу через сопло (фиг. Ю-2). Обозначим начальные параметры газа, т. е. его температуру, удельный объем и давление, через / ь р1 (значения их по условию стационарности поддерживаются постоянными) начальную скорость газа в сосуде — через гй)й давление внешней среды, в которую происходит истечение, — через р (р, конечно, меньше р ) температуру, давление, удельный объем и скорость газа на выходе из сопла, т. е. в выходном сечении его, через 2, Р2, Так как [c.199]

Здесь Е — энергия системы при наличии дополнительного поля, следовательно, она включает п потенциальную энергию поля I — обобщенные внешние силы , соответствующие внешним параметрам X. Эти величины представляют собой внутренние параметры (так же как давление — внутренний параметр, если объем сосуда рассматривается как внешний параметр) и харак-теривуют состояние снстемы. В приведенном выше примере обобщенная внешняя сила , соответствующая напряжению поля тяжести, будет равна —т%, где — вертикальная координата центра масс газа, а те —его масса. Действительно, работу при включении поля тяжести g можно написать в виде —mi ag. Координата центра масс — функция от координат молекул газа, она является внутренним параметром, характеризующим данное состояние. [c.103]

Требование бесконечно медленного протекания процесса для его обратимости возникает и из других соображений. Уравнение состояния ру = НТ характеризует, очевидно, некоторое равновесное состояние рабочего тела, при котором давление и температура газа по всему объему одинаковы. Очевидно также, что к неравновесному состоянию газа, которое будет всегда реализоваться при конечных скоростях расширения газа, нельзя применить, строго говоря, уравнение состояния pv = RT, ибо давление и температура газа в каждой точке объема будут иметь различные значения. Любой процесс, происходящий с газом, есть нарушение равновесного состояния но если процесс вести бесконечно медленно (так, чтобы давления и температуры успевали выравниваться по всему объему газа при переходе от одного равновесного состояния к другому, чрезвычайно близкому к нему состоянию), то его можно представить состоящим из совокупности бесконечного числа близких равновесных состояний. Итак, необходимым условием обратимости процесса является условие равновесности. Кроме того, должно отсутствовать трение, так как часть работы газа затратится на преодоление трения, и внешняя система получит меньше работы, и, наконец, природа газа не должна меняться в процессе. Например, если в процессе 1-2 произошло горение рабочего тела, то при этом изменится его газовая постоянная с на R, так как состав продуктов сгорания иной, чем состав свежей смеси. Будем осуществлять процесс 2-1 бесконечно медленно. Придя в точку 1, получим у газа те же параметры р и Ух, что и до протекания процесса, но температура его уже не будет прежней, равной Т . Действительно, написав уравнение состояния для первоначального состояния рабочего тела [c.112]

Рассмотрим следующий пример. Пусть газ находится в изолированном цилиндре с поршнем. Изменим очень быстро, по сравнению со временем релаксации, положение поршня так, чтобы прирост объема AV был мал равновесие газа будет нарушено. Вернем теперь газ в исходное состояние, и пусть объем вновь увеличится на ДУ, но уже в течение промежутка времени, очень большого по сравнению с временем релаксации. Эти два перехода существенно различны. В первом случае состояние газа изменялось и после того, как закончилось изменение внешнего параметра, это переход нестатический. Во втором случае восстановление равновесия происходило одновременно с изменением внешнего параметра. В этом случае переход протекал квазистатически. Опыт показывает, что многие действительные процессы можно принять квазистатическими. Кроме того, выводы, получаемые термодинамикой для квазистатических процессов, играют в термодинамике роль своего рода предельных теорем. [c.19]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ — состояние термодинамич. системы, определяемое значениями внешних параметров и темп-ры. Конкретный выбор термодинамич. переменных в качестве внешних параметров определяется тем, каким образом рассматриваемая система выделена из среды окружающих ее тел и других систем. Существуют две возможности такого выделения, а) Рассматриваемая система заключена в сосуд с непроницаемыми стенками. Параметрами, определяющими состояние системы, являются число частиц N, внешние параметры, определяемые расположением внешних по отношению к данной системе тел (объем V, внешние поля х ,. .., Xj ) и темп-ра Г. Впутренними параметрами будут сопряженные величины, как ф-ции А, V, х и Г химический потенциал (х, давление р, обобщенные силы Ai,. .., Aft и энтропия S. Разделение на внутренние и внешние параметры условно можно, напр., за внешний параметр выбрать р (газ в цилиндре, давление создается внешними телами, действукшщмп на подвижный поршень), тогда объем будет внутренним параметром системы, б) Система заключена в сосуд с проницаемыми стенками, возможен переход частиц от рассматриваемой системы к окружающим ее системам и наоборот. Параметрами системы будут fx, а также V, Xj и Т. Варианты а) и б) являются равноценными. [c.162]

Состояние системы определяется координатами х,, /,, 2,,. .., а . Ух, гп и импульсами р, ,. .руг молекул газа и одной координатой стенки — поршня, которую будем отсчитывать от дна сосуда и обозначим V (так как она при выбранном сечении цилиндра равна объему сосуда), соответствующий ей импульс обозначим pv. Сила Р играет роль внешнего параметра. Чтобы увеличить силу Р, нужно совершить работу, равную увеличению потенциальной энергии силы Р, папрцмер поднять дополнительный груз йР и положить его на поршень. Работа системы равна лри этом —У(1Р, так что соответствующая средняя обобщенная сила будет —V. Гамильтонова функция системы имеет вид [c.212]

Обозначим начальные параметры газа, т. е. его давление, температуру и удельный объем во входном сечении сопла, через pi, (значения их по условию стационарности поддерживаются постоянными). Начальную скорость газа в сосуде обозначим через давление внешней среды, в которую происходит ис1еченне, — через // давление, температуру, удельный объем и скорость газа на выходе из сопла (в выходном сечении) — соответственно через р2. 2 Так как истечение газа, по предположению, является адиабатическим, с /техн = и hi = 1г , то из первого уравнения выражения (4.59) следует, 410 [c.330]

Объем смеси идеальных газов определится из уравнения состояния. Смешение идеальных газов при наполнении резерв у а р о в. В резервуаре объемом Fнаходится Ш] кг газа при pj и Г]. В него поступает /Иг кг другого газа с параметрами рг и Тг. После этого в резурвуаре будет Псм кг смеси объемом Км = К Так как смешение газов происходит без производства внешней работы, то W mI/ m = miUi + [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...