74787

Применение 1-го начала термодинамики к адиабатическому процессу. Уравнение адиабаты

Доклад

Физика

Адиабатическим называется процесс, при котором отсутствует теплообмен между физической системой и окружающей средой. Близким к адиабатическим являются все быстро протекающие процессы.

Русский

2015-01-05

32 KB

0 чел.

27.Применение 1-го начала термодинамики к адиабатическому процессу. Уравнение адиабаты.

Адиабатическим называется процесс, при котором отсутствует теплообмен между физической системой и окружающей средой. Близким к адиабатическим являются все быстро протекающие процессы.

Из первого начала термодинамики (dQ = dA + dU) для адиабатического процесса следует, что

dA = - dU

53.1

т.е. внешняя работа совершается за счет изменения внутренней энергии системы.

Используя выражение 50.1 и 51.4 для произвольной массы газа перепишем уравнение 53.1

pdV = m/M CvdT

53.2

Продифференцировав уравнение состояния для идеального газа pV = m/M RT, получим

pdV + Vdp = m/M R dT

53.3

Исключим из 53.2 и 53.3 температуру Т:

(pdV + Vdp) / pdV = - R/Cv = - Cp - Cv / Cv

Разделив переменные и учитывая, что Cp/Cv = , получим

dp/p = - dV/V

Интегрируя это уравнение в пределах от p1 до p2 и соответственно от V1 до V2, а затем потенцируя, получим

р2/р1 = (V1/V2) или р1 V1 = p2 V2

Так как состояния 1 и2 выбраны произвольно, то можно записать

pV = const

53.4

Полученное выражение есть уравнение газового состояния при адиабатическом процессе, называемое так же уравнением Пуассона.

Для перехода к переменным Т, V или р, Т исключим из 53.4 с помощью уравнения Клайперона-Менделеева (pV = m/M RT) соответственно давление или объем:

TV - 1 = const

53.5

T  р  - 1 = const

53.6

Выражения 53.4-55.6 представляют собой уравнения адиабатического процесса. В этих уравнениях безразмерная величина

= Сp / Cv = cp / cv = ( i + 2) / i  53.7

является коэффициентом Пуассона.

Диаграмма адиабатического процесса (адиабата) в координатах p,V изображается гиперболой (рис.51). На рисунке видно, что адиабата (pV = const) более крута, чем изотерма (pV = const). Это объясняется тем, что при адиабатическом сжатии 1-3 увеличение давления газа обусловлено не только уменьшением его объема, как при изотермическом сжатии, но и повышением температуры.

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10357. Типология и структура урока. Различные формы проведения урока в современной школе 36.5 KB
  Типология и структура урока. Различные формы проведения урока в современной школе. Проектирование урока по предмету как педагогическая задача. Технология подготовки и проведения урока. Существует несколько подходов к классификации уроков каждый из которых отличает...
10358. Дополнительное образование в условиях современной школы. Внеурочная деятельность учителя по предмету, ее цели, задачи, функции, основные формы и виды 39.5 KB
  Дополнительное образование в условиях современной школы. Внеурочная деятельность учителя по предмету ее цели задачи функции основные формы и виды. Учреждения дополнительного образования. Развитие интересов и способностей ученика в процессе дополнительного образова
10359. Младший школьник, его психологические особенности. Специфика познавательных процессов и формирования личности в младшем школьном возрасте 40 KB
  Младший школьник его психологические особенности. Специфика познавательных процессов и формирования личности в младшем школьном возрасте. Младший школьник от 6 - 7 до 10 - 11 лет. Главной чертой является то что дошкольник становится школьником: меняется его социально
10360. Психология подростка. Особенности организации учебно-воспитательной работы с подростками. Основные факторы зоны развития в подростковом возрасте 33.5 KB
  Психология подростка. Особенности организации учебновоспитательной работы с подростками. Основные факторы зоны развития в подростковом возрасте. Взаимоотношение подростков со сверстниками и взрослыми. Психология подростка. Особенности подросткового возраста: ин
10361. Старший школьник, его физиология и психология. Особенности организации учебно-воспитательной работы со старшими школьниками. Развитие самосознания в раннем юношеском возрасте 41 KB
  Старший школьник его физиология и психология. Особенности организации учебновоспитательной работы со старшими школьниками. Развитие самосознания в раннем юношеском возрасте. Становление мировоззрения личностное и профессиональное самоопределение. Старшеклассн
10362. Управление учебно-воспитательной работой школы. Вопросы управления школой в Законе РФ Об образовании, в Типовом положении об образовательном учреждении 68 KB
  Управление учебновоспитательной работой школы. Вопросы управления школой в Законе РФ Об образовании в Типовом положении об образовательном учреждении. Совет школы его цели и задачи. Функции руководителей школы. Демократизация внутришкольного управления. Планирование...
10363. Методическая работа в школе. Методический совет школы, его роль, содержание работы. Основы научной организации педагогического труда 39 KB
  Методическая работа в школе. Методический совет школы его роль содержание работы. Основы научной организации педагогического труда. Методическая работа в школе одно из главных направлений ее деятельности. Состав МО 45 учителей по предметам или кл. рукли параллел...
10364. Особенности профессионально-педагогической деятельности современного учителя. Требования к учителю в теории и истории отечественной и зарубежной педагогики 75 KB
  Особенности профессионально-педагогической деятельности современного учителя. Требования к учителю в теории и истории отечественной и зарубежной педагогики Я.А. Коменский И.Г. Песталоцци А. Дистервег К.Д. Ушинский Л.Н. Толстой А.С. Макаренко. Требования к учителю совре...
10365. Учитель в современной школе, его должностные обязанности. Квалификационные категории и разряды профессионального статуса учителя 59.5 KB
  Учитель в современной школе его должностные обязанности. Квалификационные категории и разряды профессионального статуса учителя. Процесс профессионального самосовершенствования учителя. Повышение квалификации и аттестации учителя. Индивидуальные стили педагогическ...