54663

Физические основы функционирования пневмосистем

Конспект урока

Педагогика и дидактика

В конце адиабатного процесса цилиндр сообщается с холодильником точка D и рабочее тело изотермически сжимается по линии D T = const; давление возрастает объем уменьшается. Знак больше относится к неравновесным процессам; знак равно к равновесным. Получим уравнение изменения энтропии для произвольного термодинамического процесса. T Sдиаграмма изохорного процесса характеризует тепло процесса.

Русский

2014-03-17

1.66 MB

1 чел.

УРОК № 15.

«Физические основы функционирования пневмосистем»

(окончание, начало см. урок № 13, 14)

 

Рисунок 45 – Круговой процесс теплового двигателя

 С подводом тепла Q1 рабочее тело расширяется (lр) по линии АКВ. В точке В тепло Q2 отводится от рабочего тела и оно сжимается по линии ВДА (lсж). Рабочее тело после сжатия возвращается в исходное состояние. Площадь замкнутого контура АКВДА характеризует полезную работу lп = lрlсж. В точке А процесс замыкается и вновь повторяется. Т.к. процесс замкнутый, то изменение внутренней энергии отсутствует  U = 0,

Q =  U + L = L = Q1 – Q2 = Qп.

Термический КПД t < 1

.

 Цикл Карно – предложен французским ученым в 1824 году – самый совершенный цикл тепловых двигателей. Состоит из 4 циклов: двух изотермических и двух адиабатных.

 

ВС,  DA – изотермы; CD, AB – адиабаты

 

Рисунок 46 – Цикл Карно

 При подводе тепла (точка В) газ изотермически расширяется по линии ВС (T = const; давление уменьшается, объем – увеличивается). В точке С цилиндр теплоизолируется. Источник тепла отнимается и за счет внутренней энергии газ адиабатно расширяется по линии CD (температура и давление падают). В конце адиабатного процесса цилиндр сообщается с холодильником (точка D) и рабочее тело изотермически сжимается по линии DA (T = const; давление возрастает, объем – уменьшается). В точке А система вновь теплоизолируется и рабочее тело адиабатно сжимается по линии АВ (температура и давление повышаются, объем – уменьшается).

Термический КПД цикла Карно всегда меньше 1 и зависит только от температуры рабочего тела

.

 С введением в термодинамику понятия энтропии S (пятый параметр) исследование термодинамических процессов можно производить и по диаграммам TS.

 Второй закон термодинамики через энтропию имеет вид

.

Знак «больше» относится к неравновесным процессам; знак «равно» – к равновесным.

 Получим уравнение изменения энтропии для произвольного термодинамического процесса.

 Из первого закона термодинамики известно – dQ = Cv  dT + p  dw;

из второго закона – dQ = T  dS.

Приравниваем правые части уравнений T  dS = Cv  dT + p  dw; разделим обе части на Т

;

проинтегрируем данное уравнение

;

получим

.

 При расчетах термодинамических процессов интересует изменение энтропии S:

а) в изохорном процессе (V = const), .

TS-диаграмма изохорного процесса характеризует тепло процесса.

                             Рисунок 47 – TS-диаграмма изохорного процесса

б) в изобарном процессе (p = const),  .

Рисунок 48 – TS-диаграмма изобарного процесса

в) в изотермическом процессе (T = const), .

Рисунок 49 – TS-диаграмма изотермического процесса

г) в адиабатном процессе (S = const), S = 0.

Рисунок 50 – TS-диаграмма адиабатного процесса

д) в политропном процессе (p  wn = const), , .

Линия процесса зависит от показателя политропы.

 Из вышесказанного получим цикл Карно в координатах TS.

ВС, DA – изотермы; CD, AB – адиабаты

Рисунок 51 – Цикл Карно (TS-диаграмма)

 

2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

4736. Системы автоматической посадки самолетов для XXI века 60 KB
  Системы автоматической посадки самолетов для XXI века Катастрофа в августе 1997 года. самолета Boeing-747, выполнявшего заход на посадку по неточной системе посадки (non-precision) ночью в сложных метеоусловиях на ВПП 06L международного аэропорта...
4737. Основы технологии производства установок ЛА 8.68 MB
  Основы технологии производства установок ЛА. Основные понятия и определения. Процесс изготовления изделия проходит много этапов, начиная с добычи руды (продукт природы) и превращения её на металлургических предприятиях в металл или по...
4738. Конденсаційні установки. Замкненість пароводяного циклу ТЕС та АЕС 1.09 MB
  Конденсаційні установки Замкненість пароводяного циклу ТЕС та АЕС досягається конденсацією відпрацьованої пари у конденсаційній установці (конденсаторі). Цей процес відбувається при постійному тискові завдяки передачі тепла конденсації пари во...
4739. Применение уравнения Шредингера 120.5 KB
  Применение уравнения Шредингера Частица в потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Пусть в одномерном пространстве создано силовое поле, потенциальная энергия которого бесконечна везде, кроме области...
4740. Развитие и деловая оценка персонала на примере ФГУП Институт реакторных материалов 663.5 KB
  Введение Жизнестойкость, конкурентоспособность национальной экономики напрямую зависят от того, насколько образованы и подготовлены к профессиональной деятельности работники, насколько эффективно используются их знания и навыки, как отлажен механизм...
4741. Расчёт эксплуатационных свойств автомобиля 512 KB
  Введение Тяговый расчет автомобиля производится с целью определения его тяговых и динамических качеств. Тяговый расчет подразделяется на: тяговый расчет проектируемой машины поверочный тяговый расчет, производимый для существующей машины. Поверочны...
4742. Проектирование коробки скоростей станка 16К20 559.5 KB
  Проектирование коробки скоростей станка 16К20 Общая характеристика станка Станок предназначен для выполнения разнообразных токарных работ: нарезания правой и левой метрической, дюймовой, одно и многозаходных резьб с нормальным и увеличенным шагом н...
4743. Холодильник рыбный в г. Волгоград емкостью 4000 т 350.5 KB
  Задание на проектирование. Тип холодильника – рыбный. Место строительства – город Волгоград. Условная емкость – 4000 т. Холодильный агент – R 717 (аммиак). Технологическое оборудование: Скороморозильный аппарат 20 т всут. Система ...
4744. Реконструкция пятиэтажного двухсекционного жилого дома серии 1-447 С-39 481.5 KB
  Введение В курсовом проекте представлена реконструкция пятиэтажного двухсекционного жилого дома серии 1-447 С-39 массового строительства периода 60-х годов прошлого столетия. В виду того, что с момента постройки здания прошло уже порядка 45-50...