2014-02-09
586
Термодинамические процессы.
Первый закон термодинамики устанавливает связь между подведенной теплотой, внутренней энергией и работой. Уравнеие состояния определяет связь между параметрами ТРТ. Рассмотрим, что происходит с ТРТ при подводе теплоты. Очевидно предположить, что параметры изменятся. Раньше говорилось, что это изменение состояния ТРТ назвается процессом. Преобразование теплоты в работу и внутреннюю энергию зависит от вида процесса.
Ряд процессов имеет аналитическое описание:
- изохорный, при v = const,
- изобарный, при p = const,
- изотермический, при T = const,
- адиабатический, при отсутствии теплообмена q =0,
- политропный, при постоянной теплоемкости cп= const.
Практические случаи описания работы различных элементов пневмоавтоматики и пневмопривода удается подвести под тот или иной процесс и получить необходимые проектные выводы.
Анализ термодинамических процессов обычно проводится по одному шаблону:
- определяем кривую процесса на pv -диаграмме,
- определяем связь между основными параметрами состояния p 1, v 1 ,T 1 и р 2 ,v 2 ,T 2,
- определяем изменение внутренней энергии системы,
- определяем работу процесса,
- определяем изменение энтальпии,
- определяем изменение энтропии (в данном курсе понятие энтропии не рассматривается, т.к. оно необходимо, в основном, для проверки гипотез – настоящий курс прикладной и посвящен рассмотрению провереных гипотез описания процессов в элементах пневмоавтоматики). (Энтропия не убывает).
Будем считать газ идеальным.
В этом процессе v = const, следовательно dv = 0.
Из уравнения состояния получим
p/T = R/v = const,
откуда
Графически в координатах p-v процесс изображается вертикальной прямой.
|
Из первого закона термодинамики следует
dq = du = c v dT, так как dv =0.
В этом процессе вся теплота идет на изменение внутренней энергии системы.
Энтальпия системы определяется i = c p dT.
