Главная | Обратная связь

Основні процеси ідеальних газів

Основними термодинамічними процесами є ізохорний (що відбуваеться при сталому об'ємі V=const), ізобарний (при сталому тиску Р=const), ізотермічний (при сталій температурі Т=const), адіабатний (без теплообміну з навколишшми тілами). Всі ці процеси є окремі випадки політропного процесу.

Рівняння політропного процесу

р∙vⁿ =const, (2)

де показник політропи:

.

При n=±∞ -процес ізохорний,

n=0 -процес ізобарний,

n=1 -процес ізотермічний,

n=k -процес адіабатний.

 

Діаграми цих процесів зображено на рисунку:

Залежність між параметрами стану в політропному процесі:

Зміна внутрішньої енергії^

. (3)

Робота процесу

, (4)

або

. (5)

 

Теплоємність

. (6)

де показник адіабатики:

. (7)

Теплота:

. (8)

Зміна ентропії:

. (9)

 

Рівняння адіабатного процесу

pV^k=const, (10)

де показник адіабати

. (11)

Залежність між параметрами стану в адіабатному процесі:

; (12)

; (13)

. (14)

 

Зміна внутрішньої енергії:

. (15)

Робота процессу:

, (16)

або

. (17)

Теплоемність, кількість теплоти та зміна ентропії в адіабатному процесі дорівнюють нулю.

Рівняння ізохорного процессу:

V= const. (18)

Залежність між параметрами стану:

. (19)

Зміна внутрішньої енергії:

. (20)

Робота дорівнює 0.

Теплоемнють:

, (21)

де і - ступень вільності газу (для одноатомних газів і = 3; для двохатомних газів і = 5; для багатоатомних газів і = 6).

Питома газова стала:

[Дж/(кг К)]; (22)

Універсальна газова стала:

(Дж/ моль К ]; (23)

µ - молярна маса газу [ кг / моль ].

Теплота процессу:

. (24)

 

Зміна ентропії:

. (25)

 

Рівняння ізобарного процессу:

р=const. (26)

Залежність між параметрами стану:

. (27)

Зміна внутрішньої енергії:

. (28)

Робота процессу:

, (29)

або

. (30)

 

Теплоємність:

[Дж/кгК]. (31)

 

Теплота процессу:

. (32)

 

Змінення ентропії:

. (33)

Рівняння ізотермічного процессу:

pv=const. (34)

 

Залежність між параметрами стану:

. (35)

Зміна внутрішньої ентропії:

. (36)

Робота процессу:

, (37)

або

, (38)

або

. (39)

Теплоємність:

с=∞. (40)

Кількість теплоти дорівнює роботі процесу (тому що ) q=1.

Зміна ентропії:

. (41)

 

Запитання до самоконтролю і повторення

 

1. Що таке термодинамічний процес? Які існують основні процеси ідеальних газів?

2. Дайте означения ізохорного, ізобарного, ізотермічного та адіабатного процесів. Зобразити їх у pv- таТs-координатах.

3. Що таке теплоемність? Види теплоємності, розмірність, зв'язок між різними видами.

4. Як визначаються робота, кількість теплоти, внутріншя енергія для різних термодинамічних процесів?