double arrow

Политропные процессы

В политропных процессах изменение внутренней энергии в процессе пропорционально подводимому или отводимому теплу.

du = jdq, j (- ¥; +¥).

Если коэффициент j = const процесс называется политропный – это процесс, в котором доля тепла идущего на изменение внутренней энергии есть величина постоянная.

dq = du + I = jdq +l

dq = CпdT, Сп – теплоемкость политропного процесса,

В общем случае изменение состояния рабочего тела характеризуется уравнением политропы:

- уравнение политропы, n - показатель политропы

для данного процесса

Все ранее рассмотренные процессы есть частные случаи политропных

n =0– изобарный процесс

n =1 – изотермический процесс

n = k – адиабатный процесс

n =¥ - изохорный процесс

При n < 0 давление увеличивается при расширении т.е. необходимо подводить тепла очень много. Этот процесс расположен в I и III квадрантах.

Имея такую диаграмму можно установить:

1. Совершается расширение или сжатие: V2 < V1 – сжатие

2. Как изменится внутренняя энергия газа:

T2 < T1 – D U < 0

T2 > T1 – D U > 0

3. Подводится или отводится тепло: D S > 0 q > 0 – отводится

D S < 0 q < 0 – подводится

4. Знак теплоемкости:

C > 0 – для I и III квадрантов диаграммы T-S

При исследовании политропных процессов возможно использование и других показателей, не только n, но и:

Теплоемкость газов в политропном процессе.

Установим связь между теплоемкостью и показателем политропы:

Для политропного процесса сохраняются все соотношения адиабатного, только вместо k ставится показатель политропы:

- проанализируем

а) n = k C =0

б) n =1 C =±¥

но если n =0.999… C =+¥

n =1.000…1 C =-¥

в) n =0 C = CP

г) nC = CV

Определение показателя политропы по графику процесса.

возьмём логарифм

Особенность процессов в тепловых машинах.

Особенность тепловых машин: рабочее тело проходит через машину. Т.е. любая тепловая машина – проточная система. Поэтому необходимо ввести новые характеристики термодинамических процессов.

Рассмотрим общую схему тепловой машины, конкретно – тепловой двигатель. В трубопровод 1 поступает рабочее тело p 1, V1, T1 (и т.д.). В машине М это тело деформируется, затем поступает в выпускной трубопровод 2 с параметрами p 2, V2, T2 (и т.д.). К рабочему телу подводится тепло q, получается работа с выходного вала.


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



Сейчас читают про: