Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Термодинамическая система. Параметры состояния термодинамический системы. Уравнение состояния.

Читайте также:
  1. V Анализ состояния общественно-политической ситуации в организации
  2. V2: Анатомия венозной системы. Кровообращение плода и особенности кровеносного русла плода.
  3. Агрегатные состояния
  4. Анализ современного состояния ветроэнергетики в мире
  5. Анализ состояния общественного мнения
  6. Анализ состояния организации бытового обслуживания населения
  7. Анализ финансового состояния предприятия
  8. Анализ финансового состояния предприятия.
  9. Безэмоциональные состояния
  10. В) Отношение к болезни в хронических состояниях

Термодинамическая система представляет собой совокуп­ность материальных тел, находящихся в механическом и тепловом взаимодей­ствиях друг с другом и с окружающими систему внешними телами («внешней средой»).

Свойства каждой системы характе­ризуются рядом величин, которые при­нято называть термодинамиче­скими параметрами.

Давление обусловлено взаимо­действием молекул рабочего тела с по­верхностью и численно равно силе, дей­ствующей на единицу площади повер­хности тела по нормали к последней. В соответствии с молекулярно-кинетической теорией давление газа определяется соотношением

, где n — число молекул в единице объема; т — масса молекулы; с2— сред­няя квадратическая скорость поступательного движения молекул.

В Международной системе единиц (СИ) давление выражается в паскалях (1 Па=1 Н/м2). Поскольку эта едини­ца мала, удобнее использовать 1 кПа = 1000 Па и 1 МПа=106 Па.

Давление измеряется при помощи манометров, барометров и вакуумметров.

Жидкостные и пружинные манометры измеряют избыточное давление, пред­ставляющее собой разность между пол­ным или абсолютным давлением р изме­ряемой среды и атмосферным давлением pатм, т.е.

Приборы для измерения давлений ниже атмосферного называются вакуум­метрами; их показания дают значение разрежения (или вакуума):

, т. е. избыток атмосферного давления над абсолютным.

Следует отметить, что параметром состояния является абсолютное давле­ние. Именно оно входит в термодинами­ческие уравнения.

Температурой называется фи­зическая величина, характеризующая степень нагретости тела. Понятие о тем­пературе вытекает из следующего утвер­ждения: если две системы находятся в тепловом контакте, то в случае нера­венства их температур они будут обмени­ваться теплотой друг с другом, если же их температуры равны, то теплообмена не будет.

С точки зрения молекулярно-кинетических представлений температура есть мера интенсивности теплового движения молекул. Ее численное значение связано с величиной средней кинетической энер­гии молекул вещества:

, где k — постоянная Больцмана, равная 1,380662•10ˉ23 Дж/К. Температура T, определенная таким образом, называет­ся абсолютной.

В системе СИ единицей температуры является кельвин (К); на практике широ­ко применяется градус Цельсия (°С). Со­отношение между абсолютной Т и стогра­дусной I температурами имеет вид

.

В промышленных и лабораторных ус­ловиях температуру измеряют с по­мощью жидкостных термометров, пиро­метров, термопар и других приборов.

Удельный объем v — это объем единицы массы вещества. Если однородное тело массой М занимает объем v, то по определению

v= V/М.

В системе СИ единица удельного объема 1 м3/кг. Между удельным объемом вещества и его плотность существует очевидное соотношение:

Для сравнения величин, характери­зующих системы в одинаковых состояни­ях, вводится понятие «нормальные физи­ческие условия»:

p=760 мм рт.ст.= 101,325 кПа; T=273,15 K.

Уравнение со­стояния

Для равновесной термодинамической системы существует функциональная связь между параметрами состояния, ко­торая называется уравнением со­стояния. Опыт показывает, что удель­ный объем, температура и давление про­стейших систем, которыми являются газы, пары или жидкости, связаны термическим уравнением состо­яния вида .

Уравнению состояния можно придать другую форму:

Эти уравнения показывают, что из трех основных параметров, определяю­щих состояние системы, независимыми являются два любых.

Для решения задач методами термо­динамики совершенно необходимо знать уравнение состояния. Однако оно не мо­жет быть получено в рамках термодина­мики и должно быть найдено либо экспе­риментально, либо методами статистиче­ской физики. Конкретный вид уравнения состояния зависит от индивидуальных свойств вещества.

Уравнение состояния идеального газа имеет вид pV=RT, где V-молярный объем, R - универсальная газовая постоянная. Этому ур-нию подчиняются реальные газы при высоких разрежениях.




Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 24 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

Первый закон термодинамики. Энтальпия. | Термодинамический анализ циклов. Прямые и обратные циклы. | Цикл Карно. T-S диаграмма. Изображение процессов в T-S диаграмме. | Теплоемкость газа. Зависимость теплоемкости от температуры и процесса. | Реальные газы. Уравнение состояния реальных газов. | Водяной пар. Процесс парообразования в P-V диаграмме. | T-S и I-S диаграммы водяного пара. Применение этих диаграмм. | Цикл одноступенчатого компрессора. Работа сжатия газа в компрессоре. | Цикл газотурбинной установки. | Цикл паросиловой установки. Понятие теплофикации. |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав