К изопроцессам
При изопроцессах в термодинамической системе один из параметров остается постоянным.
Изохорный процесс (V=const). При изохорном процессе газ не совершает работы против внешних сил . Вся теплота идет на увеличение внутренней энергии
Для произвольной массы газа получим
Изобарный процесс (р = const). При изобарном процессе работа газа при расширении равна
Если использовать уравнение Клапейрона – Менделеева для двух состояний, то
; , откуда
Тогда работа равна
Из этого равенства можно определить физический смысл универсальной газовой постоянной R – она равна работе изобарного расширения 1 моля идеального газа при нагревании его на 1 К.
Изотермический процесс (Т=const). Найдем работу при изотермическом расширении
Так как Т=const, внутренняя энергия газа не изменяется
,
т.е. все тепло, сообщаемое системе, идет на совершение работы
Адиабатический процесс.Процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой (dQ=0) Q=const. Первое начало термодинамики имеет вид:
т.е. работа совершается за счет внутренней энергии газа. Если газ расширяется , температура понижается. Если происходит сжатие газа, то , работу над газом совершают внешние силы, температура газа повышается. Уравнение адиабатического процесса имеет вид:
(уравнение Пуассона),
где =Ср/Сv – коэффициент Пуассона или показатель адиабаты.
Теплоемкость при адиабатическом процессе равна нулю .
Диаграмма этого процесса (адиабата) в координатах
(p, V) изображается гиперболой, более крутой, чем изотерма. При адиабатическом сжатии происходит увеличение давления не только за счет уменьшения объема, но и за счет увеличения температуры.
Работа при адиабатическом расширении от V1 до V2:
рис.25 , или
Дата добавления: 2015-08-01; просмотров: 531;