Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Термодинамический процесс

Читайте также:
  1. B. C. Соловьёв о праве, государстве и историческом процессе.
  2. I. Повышение управляемости организации при внедрении процессного подхода.
  3. II. Начало процесса исторического развития общества.
  4. III. Технологическое проектирование строительных процессов.
  5. III.1.1) Формы уголовного процесса.
  6. IV.3.2) Виды легисакционного процесса.
  7. IV.4.1) Происхождение и смысл формулярного процесса.
  8. IV.4.3) Общий ход формулярного процесса.
  9. IV.5. Когниционный процесс
  10. VI. Педагогические технологии на основе эффективности управления и организации учебного процесса

Термодинамическим процессом называется совокупность последовательных состояний, через которые проходит термодинамическая система (рабочее тело) при ее взаимодействии с окружающей средой.

1.3. Смеси газов, теплоемкость газов и газовых смесей

В инженерной практике часто приходится иметь дело не с однородными газами, а со смесями химически не связанных между собой газов. Примерами газовых смесей могут служить: атмосферный воздух, природный газ, газообразные продукты сгорания топлив и т.д.

Для газовых смесей справедливы следующие положения.

1. Каждый газ, входящий в смесь, имеет температуру, равную температуре смеси.

2. Любой из газов, входящих в смесь, распространяется по всему объему смеси и поэтому объем каждого газа равен объему всей смеси.

3. Каждый из газов, входящих в смесь, подчиняется своему уравнению состояния.

4. Смесь в целом является как бы новым газом и подчиняется своему уравнению состояния.

В основе изучения газовых смесей лежит закон Дальтона, согласно которому при постоянной температуре давление смеси равно сумме парциальных давлений газов, входящих в смесь:

(1.8)

где pсм - давление смеси;

pi - парциальное давление i-го газа, входящего в смесь;

n - число газов, входящих в смесь.

Парциальным называют давление, которое окажет газ, входящий в смесь, если он один будет занимать весь объем смеси при той же температуре.

 

Способы задания газовых смесей

Состав газовой смеси может быть задан массовыми, объемными и мольными долями.

Массовые доли. Массовой долей любого газа, входящего в смесь, называется отношение массы этого газа к массе смеси.

m1 = M1 / Mсм; m2 = M2 / Mсм; ..........; mn = Mn / Mсм,

где m1, m2, ..., mn - массовые доли газов;

М1, М2, ..., Мn - массы отдельных газов;

Мсм - масса смеси.

Нетрудно видеть, что и (100%).

Объемные доли. Объемной долей любого газа, входящего в смесь, называется отношение приведенного (парциального) объема этого газа к объему смеси.

r1 = V1 / Vсм; r2 = V2 / Vсм; ........., rn = Vn / Vсм;

где V1, V2, ..., Vn - приведенные объемы газов;

Vсм - объем смеси;

r1, r2, ..., rn - объемные доли газов.

Приведенный объем - это объем газа при условиях смеси (при температуре и давлении смеси).



Теплоемкостью тела называют количество теплоты, необходимое для нагревания или охлаждения тела на 1 К. Теплоемкость единицы количества вещества называют удельной теплоемкостью

с - массовую теплоемкость, Дж/ (кг×К);

с¢ - объемную теплоемкость, Дж/ (нм3 ×К);

сm - мольную теплоемкость, Дж/(кмоль ×К).

Между названными теплоемкостями существуют следующие зависимости:

с = сm / m; сm = с × m;

с¢ = сm / 22,4; сm = с¢ × 22,4,

отсюда ; с¢ = с × rн,

где uн и rн - удельный объем и плотность при нормальных условиях.

Изохорная и изобарная теплоемкости

Количество теплоты, сообщаемое рабочему телу зависит от особенностей термодинамического процесса. Практическое значение имеют два вида теплоемкости в зависимости от термодинамического процесса: изохорная и изобарная.

Теплоемкость при u = const - изохорная.

cu - массовая изохорная теплоемкость,

u - объемная изохорная теплоемкость,

cmu - мольная изохорная теплоемкость.

 

Теплоемкость при p = const - изобарная.

cр - массовая изобарная теплоемкость,

р - объемная изобарная теплоемкость,



cmр - мольная изобарная теплоемкость.

 

При одинаковом изменении температуры в процессе, осуществляемом при
p = const, расходуется теплоты больше, чем в процессе при u = const. Это объясняется тем, что при u = const теплота, сообщаемая телу, расходуется лишь на изменение его внутренней энергии, тогда как при p = const теплота расходуется и на увеличение внутренней энергии, и на совершение работы расширения. Разность между массовой изобарной и массовой изохорной теплоемкостями по уравнению Майера

cр - cu =R. (1.17)

Если левую и правую части уравнения (1.17) умножить на массу киломоля m, то получим

cmр - cmu = 8314 Дж/(кмоль×К) (1.18)

В термодинамике и ее приложениях большое значение имеет отношение изобарных и изохорных теплоемкостей:

, (1.19)

где к - показатель адиабаты

 

 


Дата добавления: 2015-01-19; просмотров: 31; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
 | Аналитическое выражение первого закона термодинамики
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2018 год. (0.01 сек.) Главная страница Случайная страница Контакты