термодинамічний процес

Термодинамічні параметри стану.

Загальні відомості термодинаміки.

1. Технічна термодинаміка - наука, яка розглядає закономірності взаємного перетворення теплоти в роботу. Вона встановлює взаємозв'язок між тепловими, механічними і хімічними процесами, які відбуваються в теплових і холодильних машинах, вивчає процеси, що відбуваються в газах і парах, а також властивості цих тіл при різних фізичних умовах.

Об'єктом дослідження є термодинамічна система. якої бувають група тіл, тіло або частина тіла, які взаємодіють. як між собою, так і з навколишнім середовищем.

Всі тіла знаходяться за межами кордонів даної системи називаються навколишнім середовищем.

Наприклад: т / д система - газ, що знаходиться в циліндрі з поршнем, а навколишнє середовище - циліндр, поршень, повітря, стіни приміщення.

· Ізольована система характеризується постійністю маси m, обсягу V, енергії U (m = соnst, V = соnst, U = соnst) вона не обмінюється з навколишнім середовищем ні речовиною, ні енергією, ᴛ.ᴇ. т / д система не взаємодіє з навколишнім середовищем.

· Закрита система обмінюється з навколишнім середовищем тільки енергією і не обмінюється речовиною (m = соnst, V НЕ соnst, Uне соnst).

· У відкритій системі реалізуються обидва зазначених виду обміну з навколишнім середовищем (m НЕ const, V НЕ соnst, U НЕ соnst).

· Гомогенна система - однорідна система за складом і фізичною будовою, всередині якої немає поверхонь розділу (лід, вода, гази).

· Гетерогенна система - система, що складається з декількох гомогенних частин (фаз) з різними фізичними властивостями, відділ ?? енних одна від одної видимими поверхнями розділу (лід і вода, вода і пар).

2. Оскільки одне і теж тіло, одне і теж речовина при різних умовах може знаходиться в різних станах, (приклад: лід - вода - пар. Одна речовина при різній температурі) вводяться, для зручності, характеристики стану речовини - так звані термодинамічні параметри стану , тобто величини, які характеризують фізичний стан речовини.

Такими параметрами є питомий об'єм, абсолютний тиск, абсолютна температура, внутрішня енергія, ентальпія, ентропія, концентрація, теплоємність і т.д. При відсутності зовнішніх силових полів (гравітаційного, електромагнітного та ін.) Термодинамічний стан однофазного тіла можна однозначно визначити 3-ма параметрами - уд. об'ємом (# 965;), температурою (Т), тиском (Р).

Питома обсяг - величина, що визначається відношенням обсягу речовини до його масі.

# 965; = V / m. [М 3 / кг],

Щільність речовини - величина, що визначається відношенням маси до обсягу речовини.

# 961; = M / V. [кг / м 3],

# 965; = 1 / # 961; ; # 961; = 1 / # 965; ; # 965;
‣‣‣ # 961; = 1.

Температура - характеризує ступінь нагретости тел, являє собою міру середньої кін ?? етіческого енергії поступального руху його молекул. Чим більше середня швидкість руху, тим вишетемпература тіла.

За т / д параметр стану системи приймають термодинамічну температуру (Т), ᴛ.ᴇ. абсолютну температуру. Вона вс ?? егда позитивна, При температурі абсолютного нуля (Т = 0) теплові руху припиняються і ця температура є початком відліку абсолютної температури.

Тиск - з точки зору молекулярно-кін ?? етіческого теорії є середній результат

ударів молекул газу, що знаходяться в безперервному хаотичному русі, об стінку

судини, в якому укладено газ.

Р = F / S; [Па] = [Н / м2]

Позасистемні одиниці тиску:

1 кгс / м 2 = 9,81 Па = 1 мм.водн.ст.

1 ат. (Техн.атмосфера) = 1 кгс / см 2 = 98,1 кПа.

1 атм. (Фізична атмосфера) = 101,325 кПа = 760 мм.рт.ст.

1 мм.рт.ст. = 133,32 Па.

1 бар = 0,1 МПа = 100 кПа = 105 Па.

Розрізняють надмірне і абсолютний тиск.

Надмірний тиск (Різб) - різниця між тиском рідини або газу і тиском

Абсолютний тиск (Рабс) - тиск відраховується від абсолютного нуля тиску або від абсолютного вакууму. Це тиск є т / д параметром стану.

Абсолютний тиск визначається:

1) При тиску посудини більше атмосферного: Рабс = Різб + Р ат;

2) При тиску посудини менше атмосферного: Р абс = Р ат + Рвак;

де Рат - атмосферний тиск;

Рвак - тиск вакууму.

Вакуум (від лат. Vacuum - порожнеча) - простір, вільний від речовини. У техніці і прикладної фізики під вакуумом розуміють середовище, що містить газ при тисках значно нижче атмосферного.

Прилади, призначені для вимірювання позитивного надлишкового тиску, називають манометрами, а прилади, ізмеряющіеотріцательное надлишковий тиск (розрідження) - вакуумметрами. Універсальні прилади називають мановакуум-метрами.

3. У теплових машинах (двигунах) механічна робота здійснюється за допомогою робочих тіл - газ, пар.

В якості робочих тіл використовуються, як правило, речовини в газоподібному (пароподібному) стані. Гази і пари під впливом зовнішніх умов (температури і тиску) допускають значні зміни свого об'єму і в зв'язку з цим можуть здійснювати при розширенні або стисненні істотно більшу роботу, ніж рідкі та тверді тіла, які практично нестисливі.

Робочі тіло - в термодинаміці умовне незмінний матеріальне тіло, що розширюється при підводі до нього теплоти і стискається при охолодженні і виконує роботу по переміщенню робочого органу теплової машини. У теоретичних виробках робоче тіло зазвичай має свойстваміідеального газу.

На практиці робочим тілом теплових двигател ?? їй є продукти згоряння вуглеводневого палива (бензину, дизельного палива і ін.), Або водяна пара, що мають високі термодинамічні параметри (початкові: температура, тиск, швидкість і т. Д.) У холодильних машинах в як робоче тіло використовуються фреони, аміак, гелій, водень, азот. (Див. Холодоагенти)

4.Термодінаміческій процес - всяка зміна, що відбувається в термодинамич. системі і пов'язане зі зміною хоча б одного з її параметрів стану. Розрізняють зворотні процеси (процес, після якого система і взаємодіючі з нею системи (навколишнє середовище) можуть повернутися в початковий стан), незворотні процеси (процес, який не можна провести в протилежному напрямку через вс ?? е ті ж самі проміжні стани) і квазістатичні ( нескінченно повільний перехід термодинамич. системи з одного рівноважного стану в інший, при якому в будь-який момент часу фіз. стан системи нескінченно мало відрізняється від початкового) процеси. Окремі випадки Т. п.: Адіабатний процес, ізобарний процес, ізотермічний процес, Ізохоричний процес, ізоентальпійний процес і ізоентропний процес.

Читайте також

Параметри стану Величини, які характеризують фізичний стан тіла називаються термодинамічними параметрами стану. Такими параметрами є питома обсяг, абсолютний тиск, абсолютна температура, внутрішня енергія, ентальпія. [Читати далі].

Рівняння стану Для рівноважної термодинамічної системи існує функціональний зв'язок між параметрами стану, яка називається рівнянням стану. Досвід показує, що обсяг, температура і тиск найпростіших систем, якими. [Читати далі].

Лекція 2 ГДК вибрососв АЕС 0,05 Зв / рік для персонала0,005Зв / рік для населення поблизу Термодинамическая система може призвести корисну роботу тільки за умови, якщо в ній здійснюється термодинамічний процес. В цьому випадку змінюються і основні. [Читати далі].

Зміна стану термодинамічної системи внаслідок впливу на неї зовнішнього середовища називається термодинамічним процесом. При цьому відбувається послідовна зміна па-раметров робочого тіла. Процес, що складається з безперервного ряду послідовних. [Читати далі].

Зміна стану термодінамі-чеський системи в часі називається термодинамічним процесом. Так, при переміщенні поршня в циліндрі об'єм, а з ним тиск і температура знаходиться всередині газу будуть змінюватися, буде відбуватися процес розширення або стиснення. [Читати далі].

Термодинамічна система Тема 1. Термодинамічна система, термодинамічний процес. Основні термодинамічні параметри стану. Рівняння стану ідеальних газів Термодинаміка вивчає закони перетворення енергії в різних процесах. [Читати далі].

Всякий процес, т. Е. Перехід системи з одного макроскопічного стану в інше, пов'язаний з порушенням рівноваги системи. Отже, при протіканні в системі будь-якого процесу вона проходить через послідовність нерівноважних станів. Звертаючись до вже. [Читати далі].

Якщо параметри системи змінюються, то в системі йде термодинамічний процес. [Читати далі].