Исследование газовых процессов.

Изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный, политропный.

В каждом процессе один из параметров состояния постоянный (const).

1. Изохорный процесс:

; Уравнение состояния идеального газа для 1 и 2 го состояний:

Рис. Изохора

поделим

Работа при неизменяемом объёме равна нулю

При этом все тепло идет на изменение внутренней энергии .

Из уравнения (1) при постоянном объеме изменение энтропии может

быть вычислено :

2. Изобарный процесс: Для двух состояний идеального газа:

Работа при изобарном процессе:

При приращении температуры на 1 градус работа равна газовой постоянной:

По физическому смыслу газовая постоянная R есть работа расширения газа в обратимом процессе при постоянном давлении и при нагревании газа на 1^°

- уравнение Майера

Из уравнения (1) и соотношения (2):

Следует, что энтропия в изобарном процессе может быть вычислена:

< т.к. <

При этом в координатах t-s изохора проходит круче изобары (см. рис.) .

3. Изотермический процесс:

Равнобочная гипербола (снова строчные символы)

- для 1 процесса - текущее значение

Изменение энтропии

4. Адиабатный процесс: - без теплообмена c внешней средой

Работа расширения за счет изменения внутренней энергии

Используя (1) выведем уравнение адиабаты в

k – показатель адиабаты

Неравнобочная гипербола

Соотношения между параметрами состояния и работой газа в адиабатном процессе.

p иV

(1)

(2)

T иV

(3)

(4) – из (1) и (3)

T и p

(5) – из (2) и (3)

Изменение внутренней энергии газа:

(6)

Работа газа:

(7)

подставляем в (7)

- подставим (4)

Пример: Воздух адиабатно расширяется от 780° до 200° С. Определить DU; l. Показать график процесса DU в диаграмме T-S.

или