Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Математическое выражение первого закона термодинамики в условиях расширенной открытой термодинамической системы.
Т.к. термическая энергия расширенной открытой термодинамической системы определяется понятием энтальпии, уравнение энергетического баланса 2.12 можно переписать в виде: . (2.12(а)) По существу, уравнение 2.12(а) уже является математическим выражением 1го закона термодинамики для открытой расширенной термодинамической системы. С учетом (2.11а) окончательно можно записать: q = (i2 - i1 ) + l ¢ = D i + l’ [Дж/кг], (2.13) Q = D I +L ¢ [Дж]. (2.13(а)) Теплота Q, сообщаемая извне открытой расширенной термодинамической системе, расходуется на изменение энтальпии системы I и совершение располагаемой работы L’. В дифференциальной форме для элементарного обратимого процесса уравнение 2.13, с учетом, что d l= -vdp, запишется в виде: . (2.14) Входящая в уравнение 2.14 удельная энтальпия, также как и удельная внутренняя энергия, является параметром состояния рабочего тела, а следовательно, может быть представлена как функция любых двух других параметров состояния: i=f1(p,v)= f2(v,T)=f3(p,T). Принимая за основу функцию i=f3(p,T) и учитывая что изменение энтальпии в элементарном обратимом процессе является полным дифференциалом можно записать: . (2.15) На основании опытов Томпсона установлено, что для идеального газа энтальпия является функцией только от температуры и независит от удельного объема и давления, т.е. (¶ i / ¶ v)T= 0 и (¶ i / ¶ p)T= 0 а значит, для идеального газа уравнение 2.15 примет вид: . (2.15(а)) Для выяснения физического смысла производной (¶ i / ¶ T)p= 0 рассмотрим частный случай термодинамического процесса, протекающего в открытой термодинамической системе при p =const Þ dp =0. При данных условиях в системе не совершается располагаемой работы (d l’=0). Поэтому математическое выражение первого закона термодинамики для открытой системы принимает вид . Получили, что в соответствии с определением теплоемкости, рассматриваемая частная производная есть ничто иное как удельная массовая изобарная теплоемкость газа cp [Дж/кг×К].
Изменение удельной энтальпии идеального газа в элементарном термодинамическом процессе, протекающем в открытой т.д.с., определится как: . (2.16) Для любого конечного термодинамического процесса, при условии, что cp=const, конечное изменение удельной энтальпии рабочего тела определится интегрированием уравнения 2.16: , [Дж/кг], а в случае если cp= f(T) как: , [Дж/кг], где и - средние удельные теплоемкости газа для интервалов температур от 0 °С до t1 и от 0 °С до t2. Если в термодинамическом процессе участвует произвольная масса газа, то изменение полной энтальпии рабочего тела определится как: D I= D i × G [Дж]. Дифференциальная форма уравнения 1ого закона термодинамики для идеального газа, находящегося в условия открытой расширенной термодинамической системы, примет вид: . (2.17) Полученные две формы математического выражения первого закона термодинамики для закрытой (2.5) и открытой (2.14) термодинамических систем являются равнозначными: .
Не будет ошибкой, если для исследований процессов в потоке рабочего тела применить уравнение d q=du+pdv. В этом случае надо лишь иметь в виду, что наблюдатель, проводящий исследование, не стоит на месте, а перемещается вместе с потоком рабочего тела (положение “А”, рис. 2.9). Если же наблюдатель стоит неподвижно (положение “Б”, рис.2.9), то для исследований термодинамических процессов, протекающих в потоке газа необходимо пользоваться математическим выражением первого закона термодинамики для открытой системы d q=di-vdp.
|
|||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-05-27; просмотров: 99; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.190.159.10 (0.006 с.) |