Вход через социальные сети

Работа при изменении объема газа

Тип Название темы Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
Тема форума Инжекторный насос

Как закачать воду в паровой котёл, используя давление пара в котле?

12 / - Anik 269 19.01.2017 at 12:07 by zykov
scientist Elavil | Buy On-Line


Looking for a elavil? Not a problem!

Guaranteed Worldwide...

- enderpearlratioivc 12 18.01.2017 at 20:29 by enderpearlratioivc
scientist Pyridium | Order Plus


Looking for a pyridium? Not a problem!

Guaranteed Worldwide...

- enderpearlratioivc 17 17.01.2017 at 13:55 by enderpearlratioivc
scientist Zestoretic | Purchase Generic


Looking for a zestoretic? Not a problem!

Guaranteed Worldwide...

- enderpearlratioivc 27 16.01.2017 at 15:57 by enderpearlratioivc
scientist Hyzaar | Purchase


Looking for a hyzaar? Not a problem!

Guaranteed Worldwide...

- enderpearlratioivc 48 16.01.2017 at 15:57 by enderpearlratioivc
scientist Plavix | Buy Online Canada


Looking for a plavix? Not a problem!

Guaranteed Worldwide...

- enderpearlratioivc 21 16.01.2017 at 14:44 by enderpearlratioivc
Тема форума Квантовая запутанность и передача информации
Приветствую всех.
Увидев недавно в новостях очередное исследование о квантовой запутанности...
34 / - Дмитрий40 5 754 12.01.2017 at 16:15 by vipakoz
Тема форума Квантовая запутанность и передача информации

Добрый день!

Прошу сразу, ссаными тряпками не гнать за орфографию или безграммотность в...

10 / - mw-rn7 321 12.01.2017 at 13:26 by vipakoz
Тема форума Соотношения Крамерса-Кронига

Здравствуйте. У меня возникла проблема в применение на практике соотношения Крамерса-Кронига....

- igor.galushka.90 84 08.01.2017 at 17:16 by igor.galushka.90
Тема форума Нужна помощь

Необходимо определить длинну пробега бета-частицы в алюминии, этиловом спирте и олово при...

1 / - yulya.baravaya 154 08.01.2017 at 01:31 by zykov
Тема форума Нужная длина волны из двух ненужных.

С Новым Годом, уважаемые обитатели форума!

Подскажите пожалуйста, что будет в ...

5 / - levonti.m 260 06.01.2017 at 12:10 by folk
Тема форума Помогите понять что такое напряжение в электрике углубленно

Здравствуйте.
Я почти ничего не понимаю в электрике и решил понять наконец азы...

3 / - GuitarFan 407 05.01.2017 at 02:10 by folk
Тема форума движение против потока

Самоходная баржа Ивана Кулибина движется против потока благодаря завезенному против течения на...

3 / - igmatsem 232 03.01.2017 at 09:59 by dust1939
Тема форума скорость шарика после удара

после удара ногой со скорость 10м/сек шарик приобретает скорость 20м/сек
каким законом...

21 / - leonidzilb 1 390 25.12.2016 at 12:33 by E61
Тема форума задачка по механике с другого форума

...

- w.wrobel 267 20.12.2016 at 15:21 by w.wrobel
Тема форума Задачя по физики

Можно с чертижом и с дано.

3 / - RTropin00_1 356 14.12.2016 at 15:12 by GEPIDIUM
Тема форума Обтекание вращающегося шара вязкой жидкостью

Твердый шар, вращающийся вокруг оси Oy с некоторой постоянной угловой скоростью,...

- avenir 198 08.12.2016 at 16:40 by avenir
Тема форума Почему в тепловом потоке это происходит?

Обстоятельства.

Допустим плоский нагреватель подвешен вертикально.

От него...

9 / - sopov.48 758 07.12.2016 at 19:18 by dust1939
Тема форума Динамика вращательного движения тела вокруг неподвижной оси

На цилиндр намотана тонкая гибкая нерастяжимая лента, массой которой по сравнению с массой...

3 / - karina_novikova_1997 428 06.12.2016 at 21:37 by zykov
Тема форума КПД чайника!

Найти КПД чайника, если его P=1кВт, диаметр чайника d=150мм, высота h=200мм, нач. температура...

1 / - s.polontsov 303 06.12.2016 at 17:30 by s.polontsov
Тема форума Неопределенность результата измерения
Существует два подхода к обработке результатов измерений. Первый из них предлагает найти...
18 / - Andrew58 9 243 26.11.2016 at 19:25 by YuraKlimenko
Тема форума Динамика: правильно ли я решил задачу?

Всем доброго дня!

Подскажите правильно ли я решаю и если нет, то в чем и где я ошибаюсь...

- Palich 298 24.11.2016 at 18:14 by Palich
Тема форума Радиоактивный распад

Радиоактивные химические элементы характеризуются периодом полураспада. Пусть у некоторого...

2 / - ar_yak 422 20.11.2016 at 17:04 by dust1939
Тема форума Парадокс Гиббса. Обоснование статистической физики

Можно ли считать операциональное объяснение парадокса Гиббса окончательным?

Каковы...

2 / - magnus-crank 518 19.11.2016 at 17:34 by magnus-crank
Тема форума Задача на уравнение гармонических колебаний

Ворона села на небольшую льдину высотой 10 см, плавающую в озере. Оцените частоту малых...

1 / - fire09 419 16.11.2016 at 21:38 by zykov
  • 297страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 292страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
Название темы Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
Инжекторный насос

Как закачать воду в паровой котёл, используя давление пара в котле?

12 / - Anik 269 19.01.2017 at 12:07 by zykov
Квантовая запутанность и передача информации
Приветствую всех.
Увидев недавно в новостях очередное исследование о квантовой запутанности...
34 / - Дмитрий40 5 754 12.01.2017 at 16:15 by vipakoz
Квантовая запутанность и передача информации

Добрый день!

Прошу сразу, ссаными тряпками не гнать за орфографию или безграммотность в...

10 / - mw-rn7 321 12.01.2017 at 13:26 by vipakoz
Соотношения Крамерса-Кронига

Здравствуйте. У меня возникла проблема в применение на практике соотношения Крамерса-Кронига....

- igor.galushka.90 84 08.01.2017 at 17:16 by igor.galushka.90
Нужна помощь

Необходимо определить длинну пробега бета-частицы в алюминии, этиловом спирте и олово при...

1 / - yulya.baravaya 154 08.01.2017 at 01:31 by zykov
Нужная длина волны из двух ненужных.

С Новым Годом, уважаемые обитатели форума!

Подскажите пожалуйста, что будет в ...

5 / - levonti.m 260 06.01.2017 at 12:10 by folk
Помогите понять что такое напряжение в электрике углубленно

Здравствуйте.
Я почти ничего не понимаю в электрике и решил понять наконец азы...

3 / - GuitarFan 407 05.01.2017 at 02:10 by folk
движение против потока

Самоходная баржа Ивана Кулибина движется против потока благодаря завезенному против течения на...

3 / - igmatsem 232 03.01.2017 at 09:59 by dust1939
скорость шарика после удара

после удара ногой со скорость 10м/сек шарик приобретает скорость 20м/сек
каким законом...

21 / - leonidzilb 1 390 25.12.2016 at 12:33 by E61
задачка по механике с другого форума

...

- w.wrobel 267 20.12.2016 at 15:21 by w.wrobel
Задачя по физики

Можно с чертижом и с дано.

3 / - RTropin00_1 356 14.12.2016 at 15:12 by GEPIDIUM
Обтекание вращающегося шара вязкой жидкостью

Твердый шар, вращающийся вокруг оси Oy с некоторой постоянной угловой скоростью,...

- avenir 198 08.12.2016 at 16:40 by avenir
Почему в тепловом потоке это происходит?

Обстоятельства.

Допустим плоский нагреватель подвешен вертикально.

От него...

9 / - sopov.48 758 07.12.2016 at 19:18 by dust1939
Динамика вращательного движения тела вокруг неподвижной оси

На цилиндр намотана тонкая гибкая нерастяжимая лента, массой которой по сравнению с массой...

3 / - karina_novikova_1997 428 06.12.2016 at 21:37 by zykov
КПД чайника!

Найти КПД чайника, если его P=1кВт, диаметр чайника d=150мм, высота h=200мм, нач. температура...

1 / - s.polontsov 303 06.12.2016 at 17:30 by s.polontsov
Неопределенность результата измерения
Существует два подхода к обработке результатов измерений. Первый из них предлагает найти...
18 / - Andrew58 9 243 26.11.2016 at 19:25 by YuraKlimenko
Динамика: правильно ли я решил задачу?

Всем доброго дня!

Подскажите правильно ли я решаю и если нет, то в чем и где я ошибаюсь...

- Palich 298 24.11.2016 at 18:14 by Palich
Радиоактивный распад

Радиоактивные химические элементы характеризуются периодом полураспада. Пусть у некоторого...

2 / - ar_yak 422 20.11.2016 at 17:04 by dust1939
Парадокс Гиббса. Обоснование статистической физики

Можно ли считать операциональное объяснение парадокса Гиббса окончательным?

Каковы...

2 / - magnus-crank 518 19.11.2016 at 17:34 by magnus-crank
Задача на уравнение гармонических колебаний

Ворона села на небольшую льдину высотой 10 см, плавающую в озере. Оцените частоту малых...

1 / - fire09 419 16.11.2016 at 21:38 by zykov
Фотосинтез

Если убрать у люминисцентной лампы люминафор она также будет питать растение ?

5 / - Andrei_87 1 553 13.11.2016 at 10:17 by vladimirgold
Скорость света в вкаууме

Скорость света в вакууме является константой только в инерциальных системах отсчёта?

а...

6 / - Beg-1986 912 12.11.2016 at 16:15 by dust1939
Физика света
Здравствуйте уважаемые форумчане. Как-то я задался вопросом возможности замкнуть световой поток в...
7 / - Фарит 2 873 12.11.2016 at 16:09 by trofimovae1988
Устойчивое кол-во товара в высоту

Здраствуйте. Поступила от начальства такая задача:

Товар одинаковый по параметрам,...

10 / - romanbober26rus 1 103 07.11.2016 at 18:35 by magnus-crank
тело на движущейся призме
на призме движущейся с ускорением находится тело надо найти ускорение тела
решаю по...
- leonidzilb 355 03.11.2016 at 13:22 by leonidzilb
  • 292страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
18.08.2014, 04:13
adminus
0 up down

Работа при изменении объема газа

Работа при изменении объема газа
Рис. 1. Газ оказывает давление на любую стенку сосуда. Если стенка подвижна (например, поршень на рис. 1), то сила давления F совершит работу A, переместив поршень на расстояние DL.

Если DL невелико, то давление газа останется примерно постоянным. Тогда работа будет равна: 

A = F·DL·cosa = P·S·DL
где S - площадь поршня, 
a - угол между направлением силы и перемещением поршня (a = 0). 

Произведение S·DL равно изменению объема газа DV от начального V1 до конечного V2 значения, т.е. S·DL =DV = V1 - V2. Тогда 

A = P·(V2 - V1) = P·DV.

В изобарном процессе расширения газа P = const. Следовательно, при любом сколь угодно большом увеличении объема сила давления газа на поршень будет постоянной, и формула работы сохранит свой вид

A = P·(V2 - V1).

Как видно из рисунка 2, работа газа при изобарном расширении равна площади под графиком процесса в координатах P, V.

Рис. 2.

Если в процессе расширения давление газа изменяется, то для вычисления работы можно воспользоваться графическим методом (см. рис. 3). Пусть процесс расширения имеет вид, изображенный на рисунке. При любом малом изменении объема DV работа равна площади малого прямоугольника (на рис. 3 он заштрихован). Полная работа равна сумме площадей всех малых прямоугольников и равна площади фигуры, ограниченной линией, представляющей собой график процесса.

 

Рис. 3. 

При сжатии газа внешними силами перемещение поршня DL противоположно силе давления газа F, тогда работа газа будет отрицательной величиной (DV < 0). Работа внешней силы A' в данном случае будет положительной, а величина A' = - A.

Работа газа в циклических процессах

Совокупность термодинамических процессов, в результате которых система возвращается в исходное состояние называется циклом. Все тепловые машины (двигатели внутреннего сгорания, холодильные и паровые машины,  и др.) работают циклически. 

Любой замкнутый цикл состоит из процессов расширения и сжатия (см. рис. 4). На участках BC и CD газ расширяется и совершает положительную работу A1, которая равна площади фигуры под линией ABCDE. В процессах DF и FB газ сжимается и совершает отрицательную работу A2, величина которой равна площади под линией ABFDE. Таким образом, полная работа газа равна площади цикла. В прямом цикле A > 0; в обратном цикле A < 0.

 

рис.4

Тепловые машины
Анализируя работу тепловых двигателей, французский инженер Карно в 1824 г пришел к выводу, что более выгодным круговым процессом является цикл, состоящий из двух изотермических и двух адиабатных процессов, т.к. он характеризуется наибольшим к.п.д. В цикле Карно рабочее тело изотермически, а затем адиабатно расширяется, после чего снова изотермически (при более низкой температуре) и потом адиабатно сжимается. Цикл, который совершает идеальный газ некоторой массы, складывается из четырех процессов:

 

bullet Рабочее тело приводят в контакт с нагревателем-источником тепла постоянной температуры Тн. При изотермическом расширении на участке 1-2 от нагревателя отбирается тепло Qн . Вследствие этого температура газа остается неизменной.
bullet  Отсоединяем нагреватель от рабочего тела и при тепловой изоляции даем газу адиабатно расширяться. Внутренняя энергия газа уменьшается и его температура падает до Тх.
bullet Приводим газ в контакт с холодильником, имеющим постоянную температуру Тх, причем Тх< Тн. После этого газ сжимаем изотермически, и выделяющееся при этом  тепло  Qх отбирается холодильником.
bullet Рабочее тело отсоединяем от холодильника и в условиях тепловой изоляции газ адиабатно сжимается до исходного состояния. Таким образом, нагреватель отдал газу теплоту Qн , а холодильник отобрал теплоту Qх . Разность (Qн-Qх) определяет полезную работу за один цикл, т.е. A=(Qн-Qх) , а работа на адиабатных участках взаимно компенсируется. Отношение полезной работы А газа, совершенной за один цикл, к затраченной энергии нагревателя определяет к.п.д. тепловой машины:

hмакс=(Qн-Qх)/Qн

Либо к.п.д. численно равен отношению разности температур нагревателя Тн и холодильника Т к абсолютной температуре нагревателя. 

hмакс =(Tн-Tх)/Tн 

Работа, совершаемая газом в результате изменений его состояний по любому замкнутому циклу, пропорциональна площади цикла на диаграмме pV.

Второе начало термодинамики
Карно впервые показал, что полезную работу можно получить лишь в случае, когда тепло передается от нагретого тела более холодному. Развивая идеи Карно, английский физик Томсон сформулировал второе начало термодинамики: "В природе невозможен процесс, единственным результатом которого была бы механическая работа, полученная за счет охлаждения теплового резервуара". Второй закон устанавливает направление течения и характер процессов, происходящих в природе. Согласно Клаузиусу, давшему одну из первых формулировок второго закона: "теплота не может сама собой переходить от менее нагретого тела к более нагретому". Физический смысл второго закона наиболее ясно раскрывается в формулировке Планка:" Невозможен такой периодический процесс, единственным результатом которого было бы превращение тепла в работу"

Согласно второму началу термодинамики: в циклически действующем тепловом двигателе невозможно преобразовать все количество теплоты, полученное от нагревателя, в механическую работу. Это утверждение связано с необратимостью тепловых процессов: количество теплоты самопроизвольно передается от тела с большей температурой телу с меньшей температурой. Теплопередача от холодного тела к более нагретому  самопроизвольно не возникает, а достигается лишь за счет дополнительной работы холодильной установки.