Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Демков В.П. -> "В помощь поступающим в вузы. Физика. Молекулярная физика. Тепловые явления. Электричество и магнетизм" -> 30

В помощь поступающим в вузы. Физика. Молекулярная физика. Тепловые явления. Электричество и магнетизм - Демков В.П.

Демков В.П., Третьякова О.Н. В помощь поступающим в вузы. Физика. Молекулярная физика. Тепловые явления. Электричество и магнетизм — М.: Маи, 1999. — 440 c.
Скачать (прямая ссылка): vpomoshpostupaushimvvuzi1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 178 >> Следующая

72
Vi
A = f p dV,
У\
или с учетом уравнения Менделеева-Клапейроиа в виде р = v RT//:
А = dV=vRT ln~ = vRT In - .
^ У У\ Рг
При расширении газа А > 0; при сжатии А < 0;
в) количество теплоты Q = A: при изотермическом расширении газ получает
извне тепло Q и такое же количество энергии в виде работы возвращает в
окружающую среду.
2. Изохорический процесс (V = const):
а) изменение внутренней энергии равно A1/= vCv AT ='/lvR AT =l/lVAp;
б) работа в процессе -4 = 0;
в) количество теплоты Q = AU: при изохорическом нагревании газ
получает извне теплоту Q, которая полностью переходит во внутреннюю
энергию газа.
3. Изобарический процесс (р = const):
а) изменение внутренней энергии равно A U = vCv AT = '/lv R AT=Vip AV;
б) работа в процессе A=pAV;
в) количество теплоты Q = AU + А = v Ср АТ= (!Л + 1) v R АТ = (fo +
1)р AV: при изобарическом расширении газ получает извне теплоту Q и часть
полученной энергии идет на совершение работы А, а другая часть - на
приращение внутренней энергии.
4. Адиабатический процесс (Q = 0):
а) изменение внутренней энергии AU = v Cv AT -lflvR AT;
б) работа в процессе A = -AU\ при адиабатическом расширении работа
совершается за счет внутренней энергии газа;
в) количество теплоты Q = 0.
При решении задач удобно пользоваться таблицей:
Процесс Изменение внутренней энергии Работа в процессе Количество
теплоты
изотермический AU=0 VJ П, A=vR ТЫ j?-=vR Tin - У\ Рг Q=A
изохорический AU=±VAp О II Q = AU
изобарический AU=±pAV A=pAV Q=AU+A
адиабатический AU=±vRAT ' < 1 II О II О"
Прн решении задач первой группы можно придерживаться следующей
последовательности:
а) прочитав условие задачи, нужно ясно представить, в скольких
различных процессах участвует данный газ при переходе из начального
состояния в конечное. Если газ последовательно участвует в нескольких
процессах, то удобно сделать схематический чертеж, на котором изобразить
все процессы и отметить состояния газа в начале и в конце каждого из них;
73
б) для каждого процесса написать выражения для изменения внутренней
энергии AU, работы А и количества теплоты Q в соответствии с таблицей;
ДU, А и Q при переходе из начального состояния в конечное найти как
алгебраическую сумму AUj, А,• и g, для всех рассматриваемых процессов;
в) при необходимости для того или иного процесса (или для всех)
записать уравнение объединенного газового закона (или его частный
случай), связывающее начальное и конечное состояния газа в данном
процессе. Дополнить полученные уравнения развернутыми значениями
параметров, выразив их через известные или искомые величины. Если
рассматривается смесь газов, то записать закон Дальтона для установления
результирующего давления компонентов;
г) записать все вспомогательные условия, связывающие параметры р, V, Т
газа в различных состояниях. Если рассматриваются комбинированные задачи,
связанные с механическим движением системы, то уравнения дополнить
законами механики;
д) решить полученную систему уравнений.
Во вторую группу выделим задачи, в которых рассматриваются циклические
процессы. Эту группу задач можно разбить на две части; первая из которых
включает задачи на произвольные циклы, а вторая - на цикл Карно.
При решении задач на определение количества тепла, полученного или
отданного рабочим телом за цикл, работы за цикл или к.п.д. цикла, удобно
придерживаться следующей последовательности:
а) внимательно рассмотрев циклический процесс, ясно представить в
каких процессах участвует рабочее тело. Часто удобно изобразить цикл
графически на p-V диаграмме; если по условию задачи цикл уже задав
графически, но в переменных р-Т или V-Т, то перестроить его нар - V
диаграмму, отметив параметры состояния в начале и в конце каждого
процесса;
б) используя схему решения задан первой группы, найти работу Л/,
совершаемую рабочим телом (или над ним), и количество тепла Qj,
полученное (или отданное) им, для всчх рассматриваемых процессов,
составляющих цикл;
в) проанализировав условие задачи, установить, на каких участках цикла
рабочее тело отдавало тепло, а на каких получало. Сумма количеств теплоты
на участках, где Qj > 0 будет равна количеству теплоты, полученной
рабочим телом за цикл, т.е. теплу, полученному от нагревателя: gj = I Qt.
Сумма количеств теплоты в процессах, где Qj < О будет равна теплоте,
отданной за цикл холодильнику: Qi = ^\ Qj I;
г) работу А за цикл вычислить как алгебраическую сумму работ на каждом
из его участков. Если график цикла в переменных p-V представляет собой
простую геометрическую фигуру (треугольник, квадрат, трапеция и т.п.), то
работу можно определить как площадь фигуры, ограниченной петлей цикла;
при этом работа положительна, если состояние рабочего тела изменяется в
цикле по часовой стрелке, в противном случае - отрицательна;
д) к.п.д. цикла вычислить по одной из формул:
_А__. _Qi Q\~(h
^~Q\~ ег '
Если тепловая машина работает по циклу Карно, то схема решения задан
такая же как для произвольного цикла, за исключением, что к.п.д. такой
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 178 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed