Рівняння першого закону термодинаміки для відкритих систем (стор. 198-206)

Розглянемо наступну схему потоку ро-бочого тіла.

Канал І розташований на рівні над нульовим рівнем . У цей канал, переріз якого дорівнює , входить робоче тіло з па-раметрами і зі швидкістю . Для того, щоб 1 кг робочого тіла ввійшов у цей канал, переріз переміщується на відс-тань . Далі потік проходить через каме-ру, в якій знаходиться якийсь механізм і цей механізм виконує роботу . Далі по-тік входить у канал ІІ вже з іншими пара-метрами стану і зі швидкістю . Переріз каналу . Для того, щоб цей газ вийшов із каналу, робоче тіло повинно штовхнути 1 кг його в навколишнє середо-вище. Таким чином, у каналі І – це си-ла, з якою навколишнє середовище діє на робоче тіло.

У каналі ІІ:

.

Остаточно буде:

– це робота проштовхува-ння газу через цей канал.

.

Далі буде виконуватися робота по зміні кінетичної енергії потоку:

.

Змінюється висота потоку каналу, отже, буде зміна потенціальної енергії потоку:

,

– робота по подоланню тертя.

(1)

(2)

У диференціальному вигляді:

(3)

Розглянемо ідеальний потік, в якому ві-дсутнє тертя, який рухається по горизонта-льному каналу і протікає на одному рівні.

; ; .

(4)

Розглянемо короткий канал, через який з великою швидкістю протікає потік, і так як час перебування потоку в каналі не-великий, то відсутній теплообмін із навко-лишнім середовищем (), тоді з рівнян-ня (4) ми можемо записати, що:

(5)

(6)

Із (6): (7)

(8)

Із (8) бачимо, що dW i dp мають різні знаки, тобто, якщо швидкість потоку в ка-налі збільшується (), тиск при цьому зменшується ().

, .

, .


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: