54662

Физические основы функционирования пневмосистем

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Физические основы функционирования пневмосистем продолжение Термодинамические процессы процессы в двигателях установках компрессорах протекающие при постоянных отдельных параметрах рабочего тела или при переменных всех параметрах. Равновесные термодинамические процессы процессы проходящие при бесконечно малых перепадах давлений и температур при этом во всех точках термодинамической системы в любой момент времени параметры состояния одинаковы. Неравновесные необратимые термодинамические процессы процессы проходящие...

Русский

2014-03-17

792 KB

10 чел.

УРОК № 14.

«Физические основы функционирования пневмосистем» (продолжение)

 

 Термодинамические процессы – процессы в двигателях, установках, компрессорах, протекающие при постоянных отдельных параметрах рабочего тела или при переменных всех параметрах.

 Равновесные термодинамические процессы – процессы, проходящие при бесконечно малых перепадах давлений и температур, при этом во всех точках термодинамической системы в любой момент времени параметры состояния одинаковы.

 Неравновесные (необратимые) термодинамические процессы – процессы, проходящие при значительных разностях давлений или температур.

 Процесс расширения – процесс с увеличением объема.

 Процесс сжатия – процесс с уменьшением объема.

 Круговой процесс – процесс, который после некоторых преобразований возвращается в исходное состояние.

 Теплоемкость – количество тепла, необходимое для изменения температуры на 1 единицы количества вещества.

 В расчетах используют – удельную теплоемкость.

 Теплоемкость в зависимости от выбранной единицы:

  •  массовая, CM, ;
  •  удельная объемная, C`, ;
  •  удельная мольная, C, .

CM, C` - выражают через удельную мольную теплоемкость. Т.к. в основном термодинамические процессы проходят при постоянном давлении и объеме, то в расчетах используют изоборную Cp и изохорную Cv массовую теплоемкости.

 Cp;  Cv – мольные изобарная и изохорная теплоемкости.

 Теплоемкость измеряется в ккал.

1 кал 4.19 Дж, 1 ккал 4.19 кДж.

 Изохорный процесс – процесс, проходящий при постоянном объеме (V = const).

Изменения давления прямопропорционально изменению абсолютных температур .

Тепло процесса – затрачивается на изменение внутренней энергии газа

Qv = Cv  (T2 – T1) + p (V2 – V1) = U + 0, Дж,

где Cv – изохорная массовая теплоемкость.

Удельная теплота qv = Cv  (T2T1) + p  (w2w1), Дж/кг.

Удельная работа l = p  (w2w1), Дж/кг.

Работа процесса L = m  l, Дж.

Работа отсутствует L = 0, т.к. объем газа постоянный и отсутствует его расширение.

График – изохора.

Рисунок 41 – График изохорного процесса

 Изобарный процесс – процесс, проходящий при постоянном давлении (p = const).

Изменение удельного объема прямопропорционально изменению абсолютных температур .

Тепло процесса – затрачивается на изменение внутренней энергии газа и совершение им работы

Qp =  U + L, Дж.

Работа процесса L = p  (V2V1), Дж. Удельная работа l = p  (w2w1), Дж/кг.

График процесса – изобара.

Рисунок 42 – График изобарного процесса

 Изотермический процесс – процесс, происходящий при постоянной температуре (T = const).

Изменение абсолютного давления обратнопропорционально изменению удельного объема , p1  w1 = p2  w2 = p  w = const.

Процесс экономичный, но не осуществимый.

Работа процесса L = m  l, Дж.

Удельная работа  .

График – изотерма.

Рисунок 43 – График изотермического процесса

 Адиабатный процесс – процесс, протекающий при постоянной энтропии (S = const).

Соотношение параметров – p  wk = const,

где k – показатель адиабаты ,

где Cp – изобарная массовая теплоемкость;

,  , ;

k = 1.67; 1.4; 1.29.

Процесс проходит без теплообмена с окружающей средой Q = 0, Qp =  U + L  L = - U.

Работа идет за счет уменьшения внутренней энергии.

Удельная работа , Дж/кг.

График – адиабата (криволинейная зависимость со значительными изменениями давления).

   Рисунок 44 – График адиабатного процесса

По адиабатному процессу работают быстроходные ДВС, реактивные двигатели и установки; процессы истечения газов и паров из сопел.

 Политропный процесс – общий процесс; ранее рассмотренные процессы – частные случаи политропного.

По политропному процессу работают все ДВС, поршневые компрессоры.

Формулы – аналогичны адиабатному процессу. Разница – показатель адиабаты, меняется на показатель политропы n.

Уравнение процесса – p  wn = const,

при n = 0, p = const; n = 1, p w = const; n = k, p wk = const; n = , V = const.

 Первый закон термодинамики – устанавливает связь между теплом процесса Q, изменением внутренней энергии U, работой процесса L (l).

Q = U2 – U1 + L,

где L = p  (V2V1) = p  V, Дж;

     U = U2 – U1 = M Cv  (t2 – t1), Дж,

где М – масса вещества.

Удельное количество тепла q = U + l, Дж/кг,

где l – удельная работа (производимая 1 кг газа).

 Основное в термодинамике – расчет тепла процесса, который ведут по массе и объему рабочего тела

Qp = M  Cp  (t2t1) = Vн  Сp`  t

Qv = M Cv  (t2 – t1)  = Vн  Сv`  t,

где Vн – объем газа, приведенный к нормальным условиям (к 0С и 760 мм. рт. ст.)

, м3,

где Tн – температура при 0С;

    Сp`, Сv` - удельные объемные изобарная и изохорная теплоемкости.

 Второй закон термодинамики – устанавливает качество используемого тепла в термодинамическом процессе.

  Сущность второго закона термодинамики:

  •  для постоянного процесса ДВС необходимо иметь перепад температур;
  •  всё тепло для сгорания нельзя превратить в полезную работу, т.к. потери неизбежны;
  •  тепло не может самопроизвольно проходить от более нагретого тела к менее нагретому без соответствующих установок.

 

(окончание см. урок № 15)

3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

83249. Семейные правоотношения 42.5 KB
  Такое деление основано на том что имущественные права и обязанности имеют определенное экономическое содержание. Личные права и обязанности такого содержания лишены они возникают в связи с нематериальными благами неотделимы от личности и непередаваемы другим лицам.
83250. Влияние экологии на население Криворожья 14.4 KB
  Население Криворожья пытается бороться с негативными последствиями деятельности предприятий; происходит реконструкция канализационных очистных сооружений строительство напорных трубопроводов защита от подтопления скоростного трамвая мероприятия по озеленению и уборке террритории города.
83251. Классификация жилых домов по градостроительной ситуации, виды жилой застройки 29.65 KB
  Периметральная застройка составляется из протяженных жилых домов любого типа: многосекционных коридорных галерейных блокированных рис. Однако периметральная застройка может охватывать и участок значительного размера.
83252. Изготовление бумажных денег 16.55 KB
  Затраты на производство бумажных денег велики и они могут быть снижены если купюры будут дольше обращаться не теряя своего первоначального внешнего вида. Очень важно чтобы на протяжении всего времени обращения бумажных денег была обеспечена их идентичность.
83253. Ферменты и их значение 44 KB
  Многие ферменты находятся в клетке в свободном состоянии будучи просто растворены в цитоплазме; другие связаны со сложными высокоорганизованными структурами. Есть и ферменты в норме находящиеся вне клетки; так ферменты катализирующие расщепление крахмала и белков секретируются поджелудочной...
83254. Личностные профессионально значимые качества педагога 34.95 KB
  Социально-нравственная профессионально-педагогическая и познавательная направленность занимает ведущее место в структуре личности педагога. В структуре личности педагога особая роль принадлежит профессионально-педагогической направленности.
83255. Государство и бизнес: этика отношений (мировой и российский опыт) 17.91 KB
  Одна из них основывается на классической либеральной трактовке государства и его экономической политики отстаивает идею невмешательства государства и общества в дела бизнеса. Согласно этой точки зрения государство предоставляя бизнесу максимальную свободу действий в конечном счете выигрывает поскольку...
83256. Конструктивные особенности тормозной системы автомобиля Audi A7 101.18 KB
  Запасная система служит для остановки автомобиля при выходе из строя рабочей тормозной системы. Ею в основном пользуются для удержания стоящего автомобиля но можно применять и в качестве аварийной при выходе из строя рабочей тормозной системы.
83257. Фондовый ранок как составляющая денежного рынка 21.35 KB
  Одним из них является финансовый рынок. Финансовый рынок это рынок который опосредует распределение денежных средств между участниками экономических отношений. Одним из сегментов финансового рынка выступает рынок ценных бумаг или фондовый рынок.