 |
|
Выражения (1.20), знак изменения энтропии
В обратимом процессе совпадает со знаком
Теплоты, поскольку абсолютная температура
Всегда положительна. Следовательно, воз-
Растание энтропии соответствует случаю,
Когда система получает теплоту, а если
Система отдает теплоту в окружающую
Среду, ее энтропия уменьшается.
Для анализа различных термодинами-
Ческих процессов часто используют график,
На котором по оси абсцисс откладывают
Энтропию, а по оси ординат _ абсолютную температуру. Такой график
называют диаграммой Т _ s. На рис. 1.2 на диаграмме Т _ s представлен
Процесс, в котором подвод теплоты сопровождается повышением темпера-
Туры рабочего тела.
Площадь между кривой, изображающей некоторый процесс на диаграмме
Т _ s, и осью абсцисс представляет (в определенном масштабе) теплоту,
Принимающую участие в данном процессе, поскольку в соответствии с
равенством (1.20) имеем:
dq =Tds и = ∫
s
s
Q Tds (1.21)
При изучении различных термодинамических процессов представляет
Практический интерес определение не абсолютных значений рассматрива-
Емых функций, а их изменение в данном процессе. Поэтому исходное состоя-
Ние, при котором значения функций состояния принимаются равными нулю,
Можно выбирать произвольно.
В технической термодинамике принято считать таким исходным состо-
янием нормальные условия, т. е. температуру Т0 = 273,15 0К и давление
р0 = 101 кПа (1 атм.). Следовательно, приводимые в справочной литературе
Величины внутренней энергии u, энтальпии h и энтропии s представляют
Собой не абсолютные значения этих функций состояния, а разности между их
Значениями в данном состоянии и при нормальных условиях.
Термодинамика рабочего тела
Термодинамические процессы идеального газа
Идеальным газом называется модельный газ, у которого
Отсутствуют силы взаимного притяжения или отталкивания между
Молекулами и можно пренебречь размерами молекул.
Реальные газы при высоких температурах и малых давлениях можно
Также практически рассматривать как идеальные газы.
Так как силы взаимодействия между молекулами идеального газа отсутству-
Ют, поэтому внутренняя потенциальная энергия идеального газа равна нулю,
И внутренняя энергия идеального газа определяется кинетической
энергией, величина которой зависит от температуры: Uид.г = f (T) ≠ f (p,v).
Универсальное уравнение состояния идеального газа, т. е. связь между
параметрами состояния р, V и Т имеет вид:
pV = m/МRмТ, (2.1)
где М – молекулярная масса и m/М – число молей вещества;
Rм = 8,3143 Дж/мольｷК – универсальная газовая постоянная.
Это уравнение Клапейрона – Менделеева.
Для технических расчетов уравнение состояния для 1 кг идеального
газа представляется в виде: pv = RT (уравнение Клайперона), (2.1,а)
где газовая постоянная R = Rм / М = 8314,3/М (Дж /кг ｷ К).
Протекание различных термодинамических процессов сопровождается
Изменением состояния рабочего тела. При этом имеется множество таких
Процессов, среди которых выделяют четыре основных: изохорный, изобар-