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

11 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

11296. Изучение автоколебаний (на примере лампового генератора) 471 KB
  Изучение автоколебаний на примере лампового генератора Указания содержат краткое описание метода и экспериментальной установки для изучения автоколебаний в простейшем ламповом генераторе с индуктивной обратной связью определение частоты электромагнитны...
11297. Исследование электростатического поля, лабораторная работа 429 KB
  Исследование электростатического поля Указания содержат краткое описание измерительной установки и методику исследования электростатического поля. Методические указания предназначены для студентов инженерных специальностей всех форм обучения в лабораторно
11298. Исследование цепей постоянного тока с помощью правил Кирхгофа 238.5 KB
  Исследование цепей постоянного тока с помощью правил Кирхгофа Методические указания предназначены для организации самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторному практикуму и рейтинговому контролю Исследование цепей постоянного тока с помощью пра...
11299. Работа источника тока в замкнутой цепи 226 KB
  Работа источника тока в замкнутой цепи Указания содержат краткое описание работы источника тока в замкнутой цепи и методику определения ЭДС и внутреннего сопротивления источника. Методические указания предназначены для студентов инженерных специальнос
11300. Измерение сопротивлений резисторов 331 KB
  Измерение сопротивлений резисторов Указания содержат краткое описание рабочей установки и методики определения сопротивлений резисторов методом моста Уинстона. Методические указания предназначены для студентов инженерных специальностей всех форм обучения ...
11301. СТВОРЕННЯ КОМФОРТНИХ УМОВ ПРАЦІ НА ВИРОБНИЦТВІ 112.5 KB
  Лекція 5 СТВОРЕННЯ КОМФОРТНИХ УМОВ ПРАЦІ НА ВИРОБНИЦТВІ Програмна анотація Вимоги до опалення вентиляції та кондиціонування повітря виробничих навчальних та побутових приміщень Види освітлення. Природне освітлення. Штучне освітлення: робоче та аварійне. ...
11302. ЗАГАЛЬНІ ПИТАННЯ БЕЗПЕКИ ПРАЦІ 88.5 KB
  Лекція 7 ЗАГАЛЬНІ ПИТАННЯ БЕЗПЕКИ ПРАЦІ Програмна анотація Основні терміни та визначення Перелік робіт з підвищеною небезпекою для виконання яких потрібне попереднє спеціальне навчання і щорічна перевірка знань працівників з питань охорони праці Зони не...
11303. ОРГАНІЗАЦІЯ ПРОТИПОЖЕЖНОГО ЗАХИСТУ, ПРОТИПОЖЕЖНА ПРОФІЛАКТИКА 159.5 KB
  Лекція 8 ОРГАНІЗАЦІЯ ПРОТИПОЖЕЖНОГО ЗАХИСТУ протиПОЖЕЖна ПРОФІЛАКТИКА Програмна анотація Пожежі та причини їх виникнення Організація протипожежного захисту на виробництві Засоби пожежогасіння Пожежний звязок та сигналізація Пожежі та прич...
11304. ОСНОВИ ЕЛЕКТРОБЕЗПЕКИ 521 KB
  Лекція 9 ОСНОВИ ЕЛЕКТРОБЕЗПЕКИ Програмна анотація Основні причини нещасних випадків Електричні травми їх види. Фактори що впливають на ступінь ураження людини електрострумом Колективні та індивідуальні засоби захисту в електроустановках Аналіз...