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

56119. «Сміхові» вправи в системі здоров’язберігаючих технологій 69.5 KB
  Сміх йде від здоров’я. Тому діти і сміються таким тотальним сміхом. Одним з малорозвинених напрямків здоровязберігаючих технологій є напрямок вправ зі сміхом.
56121. Тренінгове заняття «Що я знаю про СНІД» 87.5 KB
  Мета: сформувати у підлітків розуміння власної відповідальності за ризик інфікування ВІЛ та ІПСШ; сприяти зміні мотивації статевої поведінки підлітків на користь репродуктивного здоровя та індивідуального захисту від ВІЛ; систематизувати знання про шляхи передачі ВІЛ...
56122. ПРОФІЛАКТИКА ВІЛ/СНІДу 70.5 KB
  Мета уроку: Розглянути теоретичні основи та практичні способи профілактики ВІЛ-інфекції СНІДу; ознайомити учнів з розповсюдженням ВІЛ СНІД в Україні; Навчити учнів оцінювати ступінь ризику захворювання; Розвивати вміння аналізувати робити висновки...
56123. ЕКОНОМІКА ПІДПРИЄМСТВА 248 KB
  Мета заняття: Навчальна: економічно обґрунтоване визначення величини затрат для виробництва і збуту продукції. Методичне забезпечення: Роздатковий матеріал 2 компоненти: вправа для розпізнання термінів; економічний...
56124. Собівартість продукції, її структура. Витрати на виробництво продукції 135.5 KB
  Вивчення теми «Собівартість продукції, її структура. Витрати на виробництво продукції» в рамках усієї дисципліни сприяє формування у студентів вмінь та знань щодо структури собівартості, витрат на виробництво продукції...
56125. Содержание понятия нормирование труда 57 KB
  Нормирование труда - это установление норм затрат труда на изготовление единицы продукции или выработки количества продукции в единицу времени различают следующие основные виды норм: нормы времени; нормы выработки...
56126. Закріплення теоретичного матеріалу по знаках альтерації й вокально-інтонаційних, метро-ритмічних навичок на прикладі знайомих поспівок і пісень 55.5 KB
  Учні повинні довідатися по перших 8 тактах пісню – звучить пісня «Паровоз» Г.Ернесакса у виконанні педагога. Спів групою 1-го куплету пісні. Після цього діти повинні «зіграти» на паперових клавіатурах мелодію заспіву пісні від «ре», від « до», від «фа» з проспівуванням нотами водночас.
56127. Солоність вод світового океану 37.5 KB
  Цей блок починається словами Екзюпері: Вода в тебе ні кольору ні смаку тебе неможливо описати тобою насолоджуються не відаючи що ти таке. Згідно з цією теорією в хмарі міститься вода у вигляді льодяного пилу.