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

58290. Число і цифра 2. Написання цифри два. Лічба предметів. Монети 1 к., 2 к 35 KB
  Скільки всього кружечків Викласти 1 жовтий трикутничок потім 1 синій. Скільки всього трикутничків Як же отримати число 2 Висновок: щоб отримати число 2 треба до 1 додати 1. Скільки намистинок ліворуч Скільки намистинок праворуч...
58291. Деятельность в социально-гуманитарной сфере и профессиональный выбор 62.5 KB
  Знать: что такое профессия чем она отличается от специальности; условия способствующие успешному трудоустройству; мотивы определяющие выбор конкретной профессии; особенности профессий социально-гуманитарной направленности. Мотивы выбора профессии.
58292. Лічба предметів. Поняття довгий, короткий, найдовший, найкоротший, однакові за довжиною 33 KB
  Повторення вивченого матеріалу Порахувати від 1 до 10; порахувати від 10 до 1; порахувати від того числа яке показує вчитель на картці. Порахувати овочі поєднати їх з відповідною цифрою. Завдання: порахувати скільки на малюнках гарбузів помідорів.
58294. Лічба і порівняння предметів. Знаки «більше», «менше», «дорівнює». Написання цифр 1 і 2 36 KB
  Вчитель показує картку з цифрою а учні відкладають відповідну кількість однакових геометричних фігур. Ознайомлення з математичними знаками Діти викладають на партах ліворуч 1 геометричну фігуру а праворуч дві.
58298. Склад числа 4. Чотирикутник. Розпізнавання геометричних фігур. Написання цифр 32.5 KB
  Мета: формування в учнів вміння порівнювати числа; познайомити з чотирикутником; вчити розпізнавати геометричні фігури й називати їх; вдосконалювати навички усної лічби; розвивати спостережливість увагу логічне мислення.