Презентация на тему: Основы термодинамики

55 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики Сравнительный анализ ТД - процессов (1) (2) 900igr.net

56 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики 1-ый закон ТД для изобарического процесса

57 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики Исследование изобарных процессов (3) (4) (5) (6) Уравнение Менделеева – Клапейрона (7)

58 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики Исследование изобарных процессов Для изобарного процесса (8) Подставляя (4)-(6) и (8) в (1), получим (9) (10) (11) Сравниваем (9) – (11) с (2) устанавливаем (12) (13) (14)

Исследование изобарных процессов 59 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики Формула Майера (1) (2) (3) (4) Показатели адиабаты (5) (6) (7)

60 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики Исследование изобарных процессов и изобарических процессов расширения газов Коэффициент тепловых потерь (8) (9) (10) (11) (12) (13)

61 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики Сравнительный анализ изобарных процессов таблица N п/п Газ Число степеней свободы f Изменение внутренней энергии Количес-тво теплоты Удельная теплоем-ть газа Коэффициенты При-меры газов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 одно-атомн. (n=1) f=3 1,67 0,4 0,6 1 1 H; N; He; Cl. 2 двух-атомн. (n=2) f=5 1,4 0,286 0,714 5/3 7/5 H2; O2; N2; CO. 3 много-атомн. (n=3) f=6 1,33 0,25 0,75 2 8/5 CO2; CH4.

62 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы: 1. Для получения наибольшей работы в тепловых машинах реализация в них изобарных процессов является предпочтительной в сравнении с изотермическими и адиабатическими.

63 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы: 2. Реализация изохорных процессов целесообразна только в циклических тепловых машинах для обеспечения быстрого изменения давления в рабочей камере (повышения давления при сжигании топлива и понижения давления при выхлопе продуктов сгорания). При изохорных процессах работа не совершается.

64 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы: 3. Удельные теплоемкости газов (одноатомных, двухатомных и многоатомных) при постоянном давлении (Cp) и постоянном объеме (CV) обратно пропорциональны молярным массам газов.

Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы: 65 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики

Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы: 66 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики 5. Для любых двухатомных, трехатомных и многоатомных газов при протекании а них изобарических процессов в условиях одинаковых изменений температур изменения внутренних энергий (i = 2,3) и количеств теплоты Qpi (i = 2,3), соответственно, для двухатомных газов на 67% и 40% превышают изменения внутренней энергии ΔU1 и количества теплоты Qpi, наблюдаемые для одноатомных газов при тех же условиях; а также для трехатомных и многоатомных газов превышают, соответственно, в 2 раза и на 60% изменение внутренней энергии ΔU1 и количества теплоты Qp1, наблюдаемые при тех же изменениях температур (ΔT) для одноатомных газов.

Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы: 67 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики 6. Коэффициенты полезного действия тепловых машин, в которых реализуется изобарические процессы расширения газов, не зависят от конкретного химического состава рабочего тела и составляют η1 = 40% при изменении в качестве рабочего тела одноатомных идеальных газов, η2 = 28,6% при применении двухатомных идеальных газов, и η3=25% при применении трехатомных и многоатомных идеальных газов.

Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы: 68 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики 7. Коэффициенты тепловых потерь тепловых машин, в которых реализованы изобарические процессы расширения газов составляют, соответственно, для одноатомных ξ1 = 60%, двухатомных ξ2 = 71,4%, а также трехатомных и многоатомных газов ξ3 = 75%, причем они не зависят от конкретного химического состава рабочего тела (газа).

Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы: 69 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики 8.Применение в качестве рабочего тела тепловых машин (ТМ), в которых реализуются изобарические ТД - процессы, одноатомных газов (n = 1) является предпочтительным нежели применение n – атомных газов (n ≥ 2) при тех же условиях, т.к. при одинаковых условиях коэффициенты полезного действия этих тепловых машин в первом случае получаются максимальными, а коэффициенты тепловых потерь – минимальными.