ного процесу.
) Як пов'язані між собою теплота, робота і зміна внутрішньої енергії термодинамічної системи і як називається ця залежність?
) Яке розташування ізотерми в Р, V і Т, S-координатах?
) За яких умов політропний процес переходить у ізотермічний?
) Способи визначення показника політропи.
) За якими рівнянням обчислюється зміна ентропії в ізотермічному процесі?
) Написати рівняння теплоємності політропного процесу і показати, що з даного рівняння можна отримати теплоємності ізотермічного процесу.
) Що таке ентропія і ентальпія?
) Сформулюйте мета цієї роботи.
3. ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3. Адіабатних РОЗШИРЕННЯ ПОВІТРЯ
3.1 Мета роботи
Мета роботи-вивчення закономірностей зміни параметрів стану повітря при адіабатні розширенні, розрахунок роботи процесу та показника адіабати, і отримання навичок експериментального термодинамічної дослідження.
3.2 Завдання
) Отримати експериментальну та розрахункову (теоретичну) залежності обсягу газу (повітря) від тиску в адіабатні процесі.
2) Порівняти експериментальну АДІАБАТА (криву) з теоретичної розрахованої за формулою (3.8).
) Визначити (експериментально) показник адіабати К в процесі двома заданими станами за формулою (3.18) і порівняти його з літературним значенням.
) Розрахувати експериментальну та розрахункову роботу адиабатного розширення в процесі двома заданими станами за формулою (3.13).
) Розрахувати експериментальну располагаемую роботу в адіабатні процесі між двома заданими станами за формулою (3.14).
) Обчислити відносну величину розбіжності між значеннями роботи розширення, тиску та показника адіабати, розраховану з експериментальної та розрахункової величини за формулами (3.17) і (3.20).
) Визначити максимальну відносну похибку (експерименту) визначення роботи розширення адиабатного процесу за формулою (3.22).
) Скласти і захистити звіт по виконаній роботі.
3.3 Короткі теоретичні відомості
адіабатних процесом називається такий процес, в якому до термодинамічної системі не підводиться і від термодинамічної системи не відводиться тепло, тобто . p> У реальних умовах процес є адіабатних в тих випадках, коли система забезпечена хорошою теплоізоляцією або коли процес розширення (стиснення) системи відбувається настільки швидко, що не встигає відбутися скільки-небудь помітний теплообмін робочого тіла з навколишнім середовищем. Для отримання адиабатного процесу необхідним і обов'язковою умовою є і, отже, Q = 0. p> Для оборотного адиабатного процесу, але оскільки на підставі рівняння другого закону термодинаміки для цього процесу dQ = TdS, то dS = 0 і зміна ентропії, тобто Отже, оборотний адіабатний процес є процесом при постійній ентропії, або ізоентропним. p> Диференційним рівнянням ізоентропного (адиабатного) процесу є вираз
. (3.1)
У термодинаміки внутрішня енергія U, ентальпія H, теплоємність З називаються калориметричну властивостями (параметрами) речовини, а обсяг V, тиск Р, температура Т-термічними властивостями (параметрами). Рівняння (3.1) показує, як пов'язаний зміна калорических властивостей системи (Н, U) із зміною її термічних властивостей (Р, V) в ізоентропном процесі. p> У рівнянні (3.1) позначимо. (3.2)
Величину До називають показником ізоентропного (адиабатного) процесу.
Зв'язок між параметрами в адіабатичному процесі можна отримати при і двох форм запису першого закону термодинаміки.
; (3.3)
; (3.4)
розділивши (3.4) на (3.3) і позначивши, отримаємо
, (3.5)
звідки, розділяючи змінні,
. (3.6)
Тоді інтегруючи (3.6) від 1-го до 2-го стану рівняння адіабати в диференціальної формі
; (3.7)
звідки
або, (3.8)
звідки рівняння адіабати
(3.9)
Крім того, з урахуванням рівняння стану і можна отримати зв'язок між V і Т, Р і Т в адіабатичному процесі:
. (3.10)
Тут - показник адіабати; і - масова ізобарна і ізохорно теплоємність, Дж/К; Т, Р і V-абсолютна температура, К, тиск, Па, і обсяг,.
Теплоємність адиабатного процесу
. (3.11)
Показник адіабати К може зміняться зі зміною станом робочого тіла. При змінної До звичайно при технічних розрахунках беруть середнє значення в розг...
