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

8165. Вступ. Загальне поняття про предмет Людина і світ 58 KB
  Вступ. Загальне поняття про предмет Людина і світ Мета уроку: Розкрити основні завдання вивчення курсу Людина і світ і сформувати уявлення про роль людинознавчого курсу в здійсненні світоглядного самовизначення людини розкрити зміст співвідношення ...
8166. Ціннісні виміри людського життя. Смерть і безсмертя 29.5 KB
  Тема уроку. Ціннісні виміри людського життя. Смерть і безсмертя. Мета:сформувати уявлення учнів про цінності та їх роль у житті людини ознайомити учнів з основними аспектами проблеми смерті та безсмертя як фінальних цінностей людини формуват...
8167. Почуття, інтелект, воля. Ідеали в житті людини 44 KB
  Почуття, інтелект, воля. Ідеали в житті людини. Мета: Розглянути поняття почуття, інтелект, воля, та проаналізувати ідеали в житті людини розвивати вміння критично аналізувати різні точки зору на певну проблему виховувати толерантне ставлення до п...
8168. Завершення І світової війни 33 KB
  Завершення І світової війни. Хоч головні битви розгорталися в 1918 р. на Західному фронті, історія розпорядилася так, що не вони завершили війну, а події на Східному фронті. Упродовж двох років у північній частині Греції англо-французькі війська без...
8169. Особа, суспільство, держава 31 KB
  Тема уроку. Особа, суспільство, держава. Мета: Навчити ліцеїстів розрізняти поняття людина, індивід, особистість, особа, громадянин. розвивати вміння висловлювати власне ставлення до проблеми виховувати почуття правової свідомості. Обладнання...
8170. Громадянство. Правова і соціальна держава 27 KB
  Тема уроку. Громадянство. Правова і соціальна держава. Мета уроку: визначити поняття громадянство, правова і соціальна держава розвивати вміння висловлювати власне ставлення до проблеми виховувати почуття правової свідомості. Обладнання: Дош...
8171. Культура Гетьманщини 15.54 KB
  Культура Гетьманщини 1648 pp. - період гетьманської держави, її очолюють високоосвічені, європейського рівня політичні й громадські діячі: П. Сагайдачний, Б. Хмельницький, І. Виговський, І. Мазепа. Вони докладають великих зусиль і кош...
8172. Феофан Прокопович - видатний діяч просвітництва і культури 15.29 KB
  Феофан Прокопович - видатний діяч просвітництва і культури Феофан Прокопович народився в Києві 1677 р. Рано втратив рідних, жив під опікою дядька, професора і ректора Києво-Могилянської академії. Дядько рано віддав хлопчика на навчання до Акаде...
8173. Козацькі Літописи 18.81 KB
  Козацькі Літописи Історії Запорозької Січі присвячено численні розвідки - від суто популяризаторських до капітальних праць. Різними дослідниками це явище висвітлюється по-різному: і як цілісний процес, і як окремі його складові чи персонали. Пр...