Изменение энтропии для изобарных процессов

Уравнение состояния идеального газа

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

Д.И.Менделеев придал этой формуле общую форму, воспользовавшись законом Авогадро. Пусть масса газа равна 1 кмоль, тогда:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

Поведение реальных газов можно описать уравнением Ван-дер-Ваальса:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru ,

Майер на основе опытных данных установил эквивалентность между теплотой и работой:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru , (2.1)

где А – коэффициент пропорциональности.

математическим выражением первого закона термодинамики:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru , (2.2)

где U – внутренняя энергия системы.

Работу расширения и сжатия, где

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

Следовательно, выражение (2.3) для одного килограмма газа примет вид:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

В изохорном процессе все подводимое тепло идет на увеличение внутренней энергии газа

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru ; Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru ; Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

первое математическое выражение первого закона термодинамики примет вид:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

Первый закон термодинамики через энтальпию

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

второе математическое выражение первого закона термодинамики:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

уравнение Майера:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

На практике важное значение имеет величина показателя адиабаты К, который равен:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru . (2.16)

Из молекулярно – кинетической теории газов вытекает:

- для одноатомных газов Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru ;

- для двухатомных газов Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru ;

- для трех- и многоатомных газов Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

Для процессов протекающих при постоянном давлении установили, что Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru , отсюда

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

Зная величину показателя адиабаты можно определить теплоемкости различных веществ:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru; Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru.

Изменение внутренней энергии определяется по общей формуле:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

Изохорный процесс. Доля теплоты, идущей на изменение внутренней энергии:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

Изобарный процесс.Доля теплоты, идущая на изменение внутренней энергии:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru ,

где k – показатель адиабаты.

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru уравнение изотермы:

; α=0


уравнение адиабаты:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

уравнение политропы:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

Теплоемкость газов в политропном процессе

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

1) в изохорном процессе Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru получаем, что

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

Вычтем из обеих частей уравнения по единице, получим:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru ;

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

2) в изобарном процессе n=0 получаем, что

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru ;

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

3) в изотермическом процессе n=1 получаем, что

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru ;

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

4) в адиабатном процессе n=k получаем, что

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru ;

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .
уравнение политропы

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

термического КПД:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

термического КПД цикла Карно:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

Степень расширения (сжатия) - это отношения большего объема к меньшему объему в процессе:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

Для оценки эффективности работы холодильных машин служит холодильный коэффициент Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru :

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

термического КПД обратимого и необратимого циклов имеет вид:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

Термический КПД обратимый цикл

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

. Термический КПД обратимого цикла

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

Интегральная сумма приведенных теплот

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru => Клаузиус назвал энтропией S Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

для обратимых и необратимых циклов общее выражение для приведенной теплоты примет вид:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru ;

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

Для обратимого адиабатного процесса:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru , то есть Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

изменение энтропии для изотермических, изохорных процессов;

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

изменение энтропии для изобарных процессов

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

угловые коэффициенты изохоры и изобары
Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru ; Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

Изменение энтропии в политропном процессе можно определить по формуле:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru ;

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru

значение углового коэффициента для политропных процессов:

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru .

Изменение энтропии для изобарных процессов - student2.ru . .

Наши рекомендации