vcvetu.ru:
Советы
Доклады
Лекции

Растения
Цветы
Дерьвья
Огород
Удобрения
Уход

опубликовать

Л. В. Лифенцева теплотехника учебное пособие


НазваниеЛ. В. Лифенцева теплотехника учебное пособие
страница6/41
Дата06.08.2013
Размер1.44 Mb.
ТипУчебное пособие
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   41

1.8 Энтропия. Тепловая Т-s диаграмма



Величина δq = du + δl не является полным дифференциалом, т.к. теплота зависит от характера процесса. Чтобы дифференциальный двучлен превратить в полный дифференциал, нужно разделить выражение на интегрирующий делитель, которым в данном случае является абсолютная температура Т. При изменении параметров идеального газа в равновесных процессах:

(1.28)

Таким образом, аналитическое выражение энтропии:

ds=δq/T (1.29)

Формула (1.29) справедлива как для реальных, так и для идеальных газов.

Энтропия является функцией состояния: s=f (р, v, t), поэтому в системе СИ измеряется либо Дж/К – для произвольного количества газа, либо в Дж/(кг∙К) – для 1 кг газа.

Для того, чтобы судить об экономичности теплового двигателя необходимо знать и уметь графически изобразить также количество теплоты, потребляемого двигателем. Этим целям и служит в первую очередь энтропия в сочетании с температурой. Как параметр состояния она может быть использована в прямоугольной системе координат Т – s, где энтропию откладывают по оси абсцисс, а абсолютную температуру по оси ординат. Такая диаграмма называется тепловой или энтропийной (рис.1.3).



Рис. 1.3. Графическое изображение теплоты в Т-s координатах
Представим на этой диаграмме изотермический процесс 1-2. Площадь прямоугольника 1-2-а-в будет измерять количество теплоты, участвующего в изотермическом процессе, т.е.:

q = T (s2 – s1) или q = (1.30)

В технической термодинамике важно не абсолютное значение энтропии, а изменение энтропии в термодинамическом процессе.

Для определения изменения энтропии в процессе 1-2 следует проинтегрировать уравнение (1.29):

(1.31)

Это уравнение представляет собой математическое выражение второго закона термодинамики для обратимых процессов.

Из уравнения (1.31) следует, что в обратимых процессах ds и dq имеют одинаковый знак. Тогда при подводе теплоты к рабочему телу (dq0) энтропия увеличивается, при отводе теплоты от рабочего тела (dq0), энтропия уменьшается. Это важное свойство параметра энтропии.

Изменение энтропии не зависит от пути протекания процесса, а зависит лишь от начального и конечного состояний рабочего тела.

На Т-s диаграмме можно изобразить разные термодинамические процессы и рассчитать изменение энтропии при изменении температуры от Т1 до Т2 для одного кг идеального газа:

для изохорного процесса:

(1.32)

Следовательно, изохорный и изобарный процессы в Т-s диаграмме представляют собой логарифмические функции.

1.9 Термодинамические процессы идеальных газов



Большое значение для теоретических исследований и для прикладных работ имеют следующие процессы: изобарный – протекающий при постоянном давлении (р = const), изохорный, протекающий при постоянном объеме (v = const), изотермический – при постоянной температуре (T = const), адиабатный – без теплообмена с окружающей средой (q = const, δq = 0).

Однако указанные ограничения в реальных условиях практически не выполняются, поэтому вводится понятие обобщенного политропного процесса, т.е. процесса общего характера. Все ранее названные процессы являются частными случаями политропного.

Политропным называется процесс, в котором удельная теплоемкость остается постоянной величиной, а линию процесса называют политропой.

Политропы – это кривые, описывающие газовые процессы, в которых происходит изменение всех термодинамических параметров как и в адиабатном процессе, но в политропном процессе возможен подвод или отвод теплоты, согласно первому закону термодинамики.

Во всех реальных тепловых машинах (двигателях внутреннего сгорания - ДВС, компрессорах, газотурбинных установках и т. д.) процессы сжатия рабочего тела (газа), горения топлива, расширения рабочего тела являются политропными.

Уравнение процесса pvn = const, где «n» - показатель политропы, причем для различных политропных процессов может принимать любые значения от -  до + .

Понятие политропного процесса обобщает все рассмотренные процессы,

В частных случаях, когда «n» принимает определенные значения, политропный процесс может переходить в любой из рассмотренных выше процессов. Например, при n=0, получаем изобарный процесс, при n=1 – изотермический, при n= k – адиабатный, при n=± из уравнения процесса записанного в виде n р1/n v= const, следует, что v= const – процесс изохорный.



Рис. 1.4. Частные случаи политропного процесса в рv-диаграмме
В таблице 1.1 приведены расчетные выражения для этих процессов.


1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   41

Похожие:

Учебное пособие для студентов по специальностям: 060500 «Бухгалтерский учет, анализ и аудит»
Учебное пособие предназначено для студентов по специальностям 060500 «Бухгалтерский учет, анализ и аудит», 060800 «Экономика и управление...

Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия
Учебное пособие предназначено для студентов биотехнологического факультета очной и заочной формы обучения

Ю. А. Александров кормовые токсикозы сельскохозяйственных животных и птицы учебное пособие
Сергейчев А. И., канд вет н., с н с., лаб микотоксинов отдела токсикологии вниви

Прайс-лист на сельскохозяйственную литературу
Агробиология: учебное пособие. Шапиро Я. С. Спб.: Проспект Науки, 2010. 320с. Цена 450,00грн

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности В. А....
Учебное пособие предназначено для студентов вузов, аспирантов и преподавателей, может быть полезно практическим работникам

Курс лекций по энтомологии учебное пособие для студентов по специальностям:...
Автор: ст преподаватель кафедры энтомологии и биологической защиты растений Слепченко Л. Г

Белгородская государственная сельскохозяйственная академия им. В. Я. Горина
Антипова Л. В. Биология мяса и мясных продуктов : учебное пособие / Л. В. Антипова, Н. А. Жеребцов. – Воронеж : Изд-во Воронежского...

201 Энциклопедия кошек, 1С, 1997
Учебное пособие предназначено для различных групп обучающихся, рассчитано как на школьников, так и на студентов колледжей и вузов,...

Учебное пособие «Вместе со сказкой»
Общие методические советы по использованию пособий для дошкольников «Вместе со сказкой»

Комнатные растения в интерьере
Учебное пособие. Комнатные растения. Автор М. Н. Якушева- минск: Харвест-2008 год



База данных защищена авторским правом © 2013
обратиться к администрации
vcvetu.ru