2015-08-13
634
Ответ 1
4 страница термодинамики
Рабочее тело, параметры его состояния.Процессы преобразования энергии в различных тепловых машинах осуществляется с помощью вещества, называемого рабочим телом. В качестве рабочих тел могут выступать вещества в жидком, газообразном и твердом состояниях. Они являются «посредниками» в процессе обмена энергией между системой и окружающей средой. Так, например, нагреваемый газ расширяется и совершает механическую работу. В результате происходит преобразование тепловой энергии в механическую. Рабочее тело характеризуют различные параметры состояния – давление, объем, температура, внутренняя энергия, энтальпия, т.д. В качестве основных параметров состояния принимают: удельный объём, абсолютное давление и абсолютную температуру. Удельным объёмом называется объём единицы массы вещества: u=V/m, м3/кг. Масса единицы объёма, т.е. величина обратная удельному объему, называется плотностью: 
, кг/м3. Очевидно соотношение: pu=1. Абсолютным давлением называется давление газа, обусловленное совокупностью ударов беспорядочно движущихся молекул о стенки сосуда, в котором заключен газ, и представляет собой нормальную силу F, действующую на единицу площади А поверхности стенки: P=F/A, кг/м3 = Па. В системе СИ давление измеряется в паскалях (Па). Для измерения давления используют приборы: атмосферного – барометры, выше атмосферного – манометры, ниже атмосферного – вакуумметры. Барометр – единственный прибор, измеряющий абсолютное давление атмосферы (ратм). Давление, которое регистрирует манометр или вакуумметр, называют избыточным (ризб). Оно не является параметром состояния рабочего тела, а лишь показывает на сколько давление в сосуде выше или ниже атмосферного. Действительное давление (р) в сосуде (абсолютное) является параметром состояния и равно сумме: p= ратм+ ризб. Давление на шкале вакуумметра обычно указывают со знаком минус. Величина, характеризующая степень нагретости тела, называется температурой. Степень нагретости тел связана со среднеквадратичной скоростью движения молекул выражением: 
, где m = масса молекулы, k – постоянная Больцмана, Т – абсолютная температура. Абсолютная температура измеряется в кельвинах (К) и всегда положительна. Абсолютный нуль – это температура, при которой прекращается тепловое движение молекул, т.е. начало отсчета температуры по шкале Кельвина. Температура по шкале Кельвина связана с температурой по шкале Цельсия соотношением: T=t0C+273,16. В шкалах Кельвина и Цельсия различно лишь начало отсчета, а линейные размеры, соответствующие одному градусу, одинаковы. Поэтому разность температур в 1 оС равна 1 К. В технике для измерения температур используют различные свойства тел: расширение при нагревании в жидкостных термометрах, изменение давления при постоянном объеме в газовых термометрах, изменение электрического сопротивления проводника при нагревании, изменение термоЭДС в цепи термопары и т. д.
|
|
|
