- •8) Робочі газоподібні тіла поділяються на ідеальні та реальні. Одне й те ж робоче тіло відноситься до ідеального газу чи реального в залежності від термодинамічного ста-ну, в якому воно знаходиться.
- •1000 Молей. Введемо для кіломоля позначення , . Тоді добуток є об’ємом кіломолю газу , .
- •16) Розрізняють також істинні та середні теплоємкості.
- •20) Ізобарний, ізотермічний, ізохорний, адіабатний.
- •25) Поняття колового процесу чи циклу виникло в тд у зв’язку з вивченням процесів,
- •2 Розглянемо довільний прямий оборотний цикл , зображений на рисунку 5.
- •27) Ентропія є шостим параметром стану робочого тіла. Ентропія характеризує напря-
- •3 Введення поняття ентропії дозволяє застосувати для дослідження термодинаміч-них процесів нову (замість введеної раніше - діаграмі) прямокутну систему коор-
- •2 8) Ізохорним називають процес, який протікає при постійному об’ємі, його
- •29) Процес, який протікає при постійному тиску, називають ізобарним. Рівняння
- •30) Процес, який протікає при постійній температурі ( або , нази-
- •31) Адіабатним називається процес, який здійснюється без теплообміну між газом і зовнішнім середовищем. В такому процесі теплота не підводиться і не відводиться,
- •32) Розділення речовини на газ і пару умовне, бо між ними не існує будь - якої межі.
- •33) ) Розглянемо процес перетворення води в пару в Рv- координатах при деякому постійному тиску р. Нехай при даному тиску р 1 кг води з температурою 0 займає об’єм (точка а на рисунку 5).
- •34) Процес пароутворення в Тs – діаграмі
- •Питання 2 Зображення термодинамічних процесів водяної пари в Рv -, Тs - та і,s – діаграмах
- •3 Процеси змішування двох потоків.
- •41) Згідно закону Фур’є вектор щільності теплового потоку пропорційний вектору градієнту температури, але направле-ний в протилежний бік
- •42) Коефіцієнт теплопровідності, його залежність від різних факторів
- •43) Теплопровідність плоскої одношарової стінки
- •44) Теплопровідність багатошарової плоскої стінки
- •46) Теплопровідність циліндричної багатошарової стінки
- •51) Теплопередача крізь плоску стінку
- •52) Температури на зовнішніх поверхнях стінки і на межі двух будь - яких шарів у багатошаро-
- •53) 2 Теплопередача через циліндричну стінку
- •54) Для багатошарової циліндричної стінки відповідні формули мають вигляд
- •55) Особливістю променистого теплообміну є відсутність безпосереднього стикання тіл. Теплообмін може відбуватися при великій відстані від одного тіла до іншого.
- •Випромінювання.
- •57) Закон Планка встановлює зв’язок енергії власного випромі- нювання абсолютно чорного тіла з довжиною хвилі і температурою
30) Процес, який протікає при постійній температурі ( або , нази-
вається ізотермічним.
У відповідності з рівнянням стану для ідеального
газу отримують:
,
тому друге рівняння процесу, яке виражає закон Бойля-
Маріота, має вигляд:
(66)
В координатах ізотермічний процес зображаєть-
ся гіперболічною кривою, тобто лінією, симетрично роз
ташованою відносно координатних осей (рисунок 13).
Рисунок 13 – Ізотермічний процес
б) З рівняння (66) витікає:
(67)
або , (68)
тобто при постійній температурі абсолютний тиск газу змінюється зворотно пропор-ційно питомому об’єму (закон Бойля - Маріота).
в) Зміни внутрішньої енергії та ентальпії ідеального газу залежать тільки від темпе-ратури, тому в ізотермічному процесі
і ;
і .
Тоді у відповідності до першого закону термодинаміки по рівнянню (35) отри-мують:
,
тобто в ізотермічному процесі вся теплота, яка надається газу, витрачається повніс-тю на роботу розширення.
г) Знаходять роботу процесу, користуючись рівнянням
(69)
Через те що і ,
то (70)
д) Через те що процес протікає при , то ізотерма – горизонтальна лінія, при-чому при розширенні – це лінія 1 – 2, через те що процес протікає з підведенням теплоти, і отже, із збільшенням ентропії; при стисненні - лінія , тобто ентропія зменшується, бо в цьому випадку теплота відводиться (рисунок 14).
Зміна ентропії в ізотермічному процесі визнача-
ється з рівнянь (43) і (45), які приводяться до вигляду
(71)
Рисунок 14 – Ізотермічний процес в Тs- діаграмі
31) Адіабатним називається процес, який здійснюється без теплообміну між газом і зовнішнім середовищем. В такому процесі теплота не підводиться і не відводиться,
тому одним з рівнянь процесу є або .
Друге рівняння процесу знаходять шляхом сумісного рішення рівнянь стану і першого закону термодинаміки. При мають:
або .
Підставляючи в останнє рівняння замість , отримують
або (72)
Диференціювання рівняння дозволяє отримати вираз
.
Підставляючи його в рівняння (72), отримують:
,
звідки .
Шляхом ділення останнього рівняння на приводять його до вигляду:
.
Інтегруючи цей вираз при постійному значенні , отримують:
,
або , (73)
де - показник, який називається коефіцієнтом адіабати.
Це і є друге рівняння адіабати, котре дає аналітичну залежність між змінними параметрами і . В - діаграмі адіабат ний процес зображується кривою лінією,
яка близька до гіперболи, котра зміщена відносно координатних осей (рисунок 15).
Рисунок 15 – Адіабатний процес
б) Записують рівняння між параметрами стану, які змінюються в даному процесі:
або ; (74)
і (75)
в) В адіабатному процесі теплота не підводиться і не відводиться ( ). Тому ро-бота в цьому процесі здійснюється за рахунок внутрішньої енергії газу, тоді
(76)
Але , тому можна записати:
(77)
Через те що
і ,
то (78)
Теплоємність процесу
.
г) В адіабатному процесі , тому
і .
Отже, оборотний адіабатний процес зобра-
жається вертикальною лінією (рисунок 16).
Процес стиснення направлений в бік підвищен-
ня температури - вгору, а процес розширення -
вниз, в бік зниження температури.
Рисунок 16 – Адіабатний процес в Тs- діаграмі