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

50073. Измерение диэлектрической проницаемости твердых материалов 663 KB
  Цель работы: Определение электрической ёмкости конденсатора. Выявление взаимосвязи электрической постоянной и напряжения электрической постоянной и расстояния между обкладками конденсатора. Основные законы явления и физические величины изучаемые в работе: Уравнение Гаусса условие потенциальности поля электрическая постоянная ёмкость плоского конденсатора реальные заряды нескомпенсированные заряды электрическое смещение диэлектрическая поляризация диэлектрическая проницаемость. Если на обкладки конденсатора подано...
50074. Визначення роботи виходу електронів з металу за допомогою явища термоелектронної емісії 74 KB
  Мета роботи: дослідження явища термоелектронної емісії та визначення роботи виходу електронів з вольфраму. Розвязавши цю систему рівнянь визначимо роботу виходу А = 4. визначити роботу виходу електрона з металу вольфраму.
50075. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ САХАРНОГО РАСТВОРА САХАРИМЕТРОМ 126.5 KB
  К оптически активным веществам относятся некоторые кристаллы и растворы например кварц и раствор сахара в дистиллированной воде. Целью лабораторной работы является определение величины удельного вращения ρ для раствора сахара для чего используется эталонный раствор а также определение концентрации сахара в некотором исследуемом растворе. Описание установки Концентрация раствора сахара определяется прибором который называется сахариметром. Его основными частями являются поляризатор и анализатор между которыми помещается трубка с...
50076. ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И РАСЧЕТ ПЕРВИЧНЫХ СРЕДСТВ ПОЖАРОТУШЕНИЯ 376 KB
  В качестве первичных средств пожаротушения применяют воду песок асбестовое или войлочное полотно огнетушители. Огнетушители надежное средство при тушении загораний до прибытия пожарных подразделений. Воздушно-пенные огнетушители В качестве веществ для получения воздушно-механической пены широко используют различные пенообразователи поверхностно-активные вещества и смачиватели.
50077. ДИСПЕРСИЯ ПРИЗМЫ 304 KB
  Дисперсией света называются явления обусловленные зависимостью показателя преломления от частоты или длины волны излучения: 1 Один из важнейших выводов электромагнитной теории света Максвелла состоит в том что показатель преломления электромагнитных волн равен в системе СГСэ: 2 Здесь ε и μ диэлектрическая и магнитная проницаемости среды постоянные которые в первоначальной теории полагались не зависящими от частоты падающего света. Для того чтобы получить соотношение связывающее показатель преломления с длиной волны необходимо...
50078. Техніка ведення мяча 22.5 KB
  Техніка ведення мяча. Ведення мяча здійснюється за допомогою переміщень у процесі яких застосовується біг іноді ходьба. Ведення зовнішньою частиною підйому виконується несильними ударами в нижню частину мяча з метою надати йому зворотного руху щоб він сильно не віддалявся від гравця. При веденні внутрішньою частиною підйому футболіст спрямовує мяч перед собою носок ноги перед доторком до мяча трохи відводиться назовні.
50080. Циклические программы 47.5 KB
  Операторов цикла в Паскале три: for repet while. Оператор For Оператор состоит из заголовка в котором определяется порядок изменения переменной параметра цикла и тела цикла являющегося многократно повторяющимся алгоритмом. Общий вид оператора: For параметр цикла : = начальное значение to конечное значение do оператор; {тело цикла}. Этот оператор применяется если начальное значение конечного значения; For параметр цикла:= начальное значение downto конечное значение do оператор; применяется если начальное значение конечного значения.
50081. ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ В РАСЧЕТАХ ПО МЕТОДУ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ 51.5 KB
  Соответствующими стандартами установлены также другие нормативные характеристики материалов объемная масса модули упругости и сдвига коэффициенты трения сцепления характеристики ползучести усадки температурного расширения усушки набухания и другие. Возможные отклонения нормативных характеристик конструкционных материалов и грунтов в неблагоприятную сторону учитываются коэффициентами надежности по материалу и грунту . Эти коэффициенты учитывают ряд факторов не проявляющихся при стандартных испытаниях но встречающихся в практике...