![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Политропный процесс. Выведем уравнение политропного процесса ⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5 Выведем уравнение политропного процесса. Для этого введем понятие о политропной теплоемкости - с. Тогда dq = cdT. С учетом этого запишем уравнения первого закона термодинамики (2.24) и (2.16) сdТ = cpdT -udp, сdТ = cudT + pdu , откуда Тогда последнее уравнение запишется: npdu = - udp. (а) Разделив уравнение (а) на pu, запишем Откуда получим уравнение политропы pun = const. (4.28) Политропным называется такой процесс изменения состояния рабочего тела, в котором показатель политропы n остается постоянным на протяжении всего процесса. Формулы соотношения параметров газа в политропном процессе, которые являются следствием уравнений pun = const и pu = RT, очевидно, будут иметь тот же вид, что и выведенные выше в адиабатном процессе, но только в них показатель адиабаты к нужно заменить показателем политропы n:
Изменение внутренней энергии Du и энтальпии Dh в политропном процессе, как и в любом термодинамическом процессе, найдется по уравнениям Du = u2 - u1 = cu(T2 - T1) и Dh = h1 - h2 = cp(T2 - T1). Формулы для работы изменения объема могут быть найдены по уравнению В результате интегрирования получим
Выражение (4.29), аналогичное адиабатному процессу, можно представить как
и Формула для технической работы согласно уравнению (а) l¢ = nl, т.е.
Теплоемкость газа в политропном процессе можно найти из равенства
Теплоемкость газа в политропном процессе в зависимости от значения показателя политропы n может быть положительной, отрицательной, равной нулю или бесконечности. Количество тепла, участвующего в процессе:
Политропный процесс является обобщающим для всех ранее рассмотренных процессов. В этом нетрудно убедиться, подставляя в выражение 1) для изохорного процесса с = сu; Следовательно, при n = ±¥ уравнение политропы обратилось в уравнение изохоры; 2) для изобарного процесса с = ср; 3) для изотермического процесса
Следовательно, n - 1 = 0; n=1 и pun = pu = const; 4) для адиабатного процесса
с=0; Если в координатах p, u выбрать произвольную точку А (рис. 4.9) и провести из т.А все рассмотренные выше процессы, а также сколько угодно других процессов, в которых показатель политропы меняется от +¥ до - ¥, то можно по графику процесса сказать о знаках работы, теплоты и изменения внутренней энергии, а также о знаке показателя n (как это показано на Изменение энтропии в политропном процессе
Представим основные процессы как частные случаи политропного процесса в координатах T, s (рис. 4.10). Области положительной и отрицательной работы, теплоты и изменения внутренней энергии показаны на рисунке. Показатель политропы n может быть определен, если известны параметры двух точек процесса.
|