Вход через социальные сети

Работа при изменении объема газа

Тип Название темы Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
Тема форума Сложение гармонических колебаний

Только начинаю решать задачи на эту тему, дали вот такую вот задачу:

Точка одновременно...

- mer_zull 26 20.04.2018 at 09:15 by mer_zull
Тема форума Где сила тяжести в формуле полной механической энергии пружинного маятника?

Мне надо выяснить почему в формуле полной механической энергии пружинного маятника нету...

7 / - SergeyBerezovsky 251 15.04.2018 at 16:44 by blandux
Тема форума Поляризация плоского конденсатора

Описание моей проблемы: Я решаю задачу, мне надо найти поверхностную плотность...

- SergeyBerezovsky 86 15.04.2018 at 15:16 by SergeyBerezovsky
Тема форума Поле равномерно заряженного бесконечного цилиндра (нити)...

Есть такие слова: "Бесконечный цилиндр радиуса R заряжен равномерно; линейная плотность заряда...

52 / - SergeyBerezovsky 2 436 14.04.2018 at 19:08 by zykov
Тема форума Какой материал максимально нагревается при солнечной радиации? (всех видах солнечной радиации?)

Здравствуйте) 
Вопрос в названии темы.
Приходит на ум - графит... возможно, есть что...

13 / - phi.sag 353 13.04.2018 at 10:53 by dust1939
Тема форума Вопросы по термодинамике (о ее величинах), механике и электростатики

Всем привет, хотелось бы обсудить следующие вопросы, знатоки или же, люди, компетентные в них,...

- vocheeeg 106 12.04.2018 at 23:36 by vocheeeg
Тема форума Помогите, не сходится энергетический баланс

Имеется резервуар с идеальным газом.  Давление газа в резервуаре Р1. Через сопло (узкое...

8 / - dm.tarnovskiy 524 03.04.2018 at 19:01 by zykov
Тема форума Импульс электрического тока

Пусть мы бросили кусок меди с какой-то начальной скоростью. Этот кусок сталкивается с неким...

55 / - Таланов 7 818 12.03.2018 at 13:06 by boris122
Тема форума Распределение Максвелла по скоростям

Решаю задачу (см. рис.), которую дал преподаватель в вузе и при её защите, он задал мне вопрос...

22 / - AndreyAbramovi4 3 442 05.03.2018 at 23:20 by peregoudov
Тема форума Как радиоволны отражаются от ионосферы?

Как радиоволны отражаются от ионосферы?

Кто знает где внятно расписан механизм отражения...

2 / - sopov.48 459 03.03.2018 at 11:57 by boris122
Тема форума Блоки с растяжимой нитью

Не могу понять куда двигаться в данной задаче (см, рис,). Суть в том, что нити в задачах обычно...

7 / - AndreyAbramovi4 1 186 02.03.2018 at 13:26 by AndreyAbramovi4
Тема форума Расчет погружения тела в вязкую жидкость

Друзья, пожалуйста, помогите информацией/литературой/добрым советом.

Нужно сделать...

- pankovdmitry 488 27.02.2018 at 23:09 by pankovdmitry
Тема форума Тема для конференции по физике

Добрый вечер! В скором времени в моем ВУЗе намечается конференция по физике, в которой я хотел...

6 / - Igirinsky 958 24.02.2018 at 00:39 by boris122
Тема форума Вернётся ли тело на Землю?
Здраствуйте. Может, мой вопрос покажется наивным, но я столкнулась с этим при расчёте одной задачи...
8 / - GEPIDIUM 1 559 21.02.2018 at 17:06 by dust1939
Тема форума Каким образом определяют, что фотон имеет свойство (признак) волны?

Каким образом определяют, что фотон имеет свойство (признак) волны?

На каком принципе...

25 / - sopov.48 3 821 08.02.2018 at 21:49 by boris122
Тема форума GPS и ОТО

Здравствуйте. Хотелось бы обсудить следующее.

Множество раз я читал и слышал о том...

29 / - lermont 4 550 30.01.2018 at 13:48 by boris122
Тема форума Какие есть этому объяснения?

Берём данные здесь:...

12 / - sopov.48 3 473 08.01.2018 at 17:12 by zykov
Тема форума Мнения о теории Сергея Сипарова

Здравствуйте, уважаемые форумчане! Давно хотел поинтересоваться Вашими мнениями о теории...

14 / - Солярис 6 128 29.12.2017 at 13:07 by Таланов
Тема форума Рождение электрон-позитронной пары в кулоновском поле ядра

Допустим ядро двигается с ускорением навстречу фотону. Оказавшись в...

- arman.armenpress 655 27.12.2017 at 16:21 by arman.armenpress
Тема форума Ответы на два этих вопроса дадут основание для сомнений

Полагаю, что КОНКРЕТНЫЕ ответы на два этих вопроса дадут основание для определённых сомнений....

21 / - sopov.48 6 120 22.12.2017 at 14:08 by sopov.48
Тема форума Помогите с решением задачи , прошу

В однородном магнитном поле с индукцией 2Тл вертикально вверх движется горизонтальный прямой...

- Kirill.mr76 724 20.12.2017 at 22:05 by Kirill.mr76
Тема форума Ответ: Баланс мощностей

помогите рассчитать здесь баланс мощностей

- tatyana.akhnetz... 685 19.12.2017 at 20:27 by tatyana.akhnetz...
Тема форума Помогите дать ответ, какие это атомы и что происходит на картинках?

Есть картинки, зарисовки, на которых происходит какой то процесс. В зарисовках есть непонятные...

17 / - starkindustry 2 768 19.12.2017 at 11:09 by blandux
Тема форума Невесомость внутри сферы

Добрый день.

Возник такой вопрос. Если внутри полой сферы в любой точке гравитация на...

2 / - onlyfoistock 1 104 18.12.2017 at 10:59 by dust1939
Тема форума Нарушение закона сохранения энергии №2

Всем доброго времени суток!

Вот есть такая замечательная картинка (иллюстрация), которая...

48 / - lermont 5 338 02.12.2017 at 06:14 by zykov
  • 299страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 294страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
Название темы Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
Сложение гармонических колебаний

Только начинаю решать задачи на эту тему, дали вот такую вот задачу:

Точка одновременно...

- mer_zull 26 20.04.2018 at 09:15 by mer_zull
Где сила тяжести в формуле полной механической энергии пружинного маятника?

Мне надо выяснить почему в формуле полной механической энергии пружинного маятника нету...

7 / - SergeyBerezovsky 251 15.04.2018 at 16:44 by blandux
Поляризация плоского конденсатора

Описание моей проблемы: Я решаю задачу, мне надо найти поверхностную плотность...

- SergeyBerezovsky 86 15.04.2018 at 15:16 by SergeyBerezovsky
Поле равномерно заряженного бесконечного цилиндра (нити)...

Есть такие слова: "Бесконечный цилиндр радиуса R заряжен равномерно; линейная плотность заряда...

52 / - SergeyBerezovsky 2 436 14.04.2018 at 19:08 by zykov
Какой материал максимально нагревается при солнечной радиации? (всех видах солнечной радиации?)

Здравствуйте) 
Вопрос в названии темы.
Приходит на ум - графит... возможно, есть что...

13 / - phi.sag 353 13.04.2018 at 10:53 by dust1939
Вопросы по термодинамике (о ее величинах), механике и электростатики

Всем привет, хотелось бы обсудить следующие вопросы, знатоки или же, люди, компетентные в них,...

- vocheeeg 106 12.04.2018 at 23:36 by vocheeeg
Помогите, не сходится энергетический баланс

Имеется резервуар с идеальным газом.  Давление газа в резервуаре Р1. Через сопло (узкое...

8 / - dm.tarnovskiy 524 03.04.2018 at 19:01 by zykov
Импульс электрического тока

Пусть мы бросили кусок меди с какой-то начальной скоростью. Этот кусок сталкивается с неким...

55 / - Таланов 7 818 12.03.2018 at 13:06 by boris122
Распределение Максвелла по скоростям

Решаю задачу (см. рис.), которую дал преподаватель в вузе и при её защите, он задал мне вопрос...

22 / - AndreyAbramovi4 3 442 05.03.2018 at 23:20 by peregoudov
Как радиоволны отражаются от ионосферы?

Как радиоволны отражаются от ионосферы?

Кто знает где внятно расписан механизм отражения...

2 / - sopov.48 459 03.03.2018 at 11:57 by boris122
Блоки с растяжимой нитью

Не могу понять куда двигаться в данной задаче (см, рис,). Суть в том, что нити в задачах обычно...

7 / - AndreyAbramovi4 1 186 02.03.2018 at 13:26 by AndreyAbramovi4
Расчет погружения тела в вязкую жидкость

Друзья, пожалуйста, помогите информацией/литературой/добрым советом.

Нужно сделать...

- pankovdmitry 488 27.02.2018 at 23:09 by pankovdmitry
Тема для конференции по физике

Добрый вечер! В скором времени в моем ВУЗе намечается конференция по физике, в которой я хотел...

6 / - Igirinsky 958 24.02.2018 at 00:39 by boris122
Вернётся ли тело на Землю?
Здраствуйте. Может, мой вопрос покажется наивным, но я столкнулась с этим при расчёте одной задачи...
8 / - GEPIDIUM 1 559 21.02.2018 at 17:06 by dust1939
Каким образом определяют, что фотон имеет свойство (признак) волны?

Каким образом определяют, что фотон имеет свойство (признак) волны?

На каком принципе...

25 / - sopov.48 3 821 08.02.2018 at 21:49 by boris122
GPS и ОТО

Здравствуйте. Хотелось бы обсудить следующее.

Множество раз я читал и слышал о том...

29 / - lermont 4 550 30.01.2018 at 13:48 by boris122
Какие есть этому объяснения?

Берём данные здесь:...

12 / - sopov.48 3 473 08.01.2018 at 17:12 by zykov
Мнения о теории Сергея Сипарова

Здравствуйте, уважаемые форумчане! Давно хотел поинтересоваться Вашими мнениями о теории...

14 / - Солярис 6 128 29.12.2017 at 13:07 by Таланов
Рождение электрон-позитронной пары в кулоновском поле ядра

Допустим ядро двигается с ускорением навстречу фотону. Оказавшись в...

- arman.armenpress 655 27.12.2017 at 16:21 by arman.armenpress
Ответы на два этих вопроса дадут основание для сомнений

Полагаю, что КОНКРЕТНЫЕ ответы на два этих вопроса дадут основание для определённых сомнений....

21 / - sopov.48 6 120 22.12.2017 at 14:08 by sopov.48
Помогите с решением задачи , прошу

В однородном магнитном поле с индукцией 2Тл вертикально вверх движется горизонтальный прямой...

- Kirill.mr76 724 20.12.2017 at 22:05 by Kirill.mr76
Ответ: Баланс мощностей

помогите рассчитать здесь баланс мощностей

- tatyana.akhnetz... 685 19.12.2017 at 20:27 by tatyana.akhnetz...
Помогите дать ответ, какие это атомы и что происходит на картинках?

Есть картинки, зарисовки, на которых происходит какой то процесс. В зарисовках есть непонятные...

17 / - starkindustry 2 768 19.12.2017 at 11:09 by blandux
Невесомость внутри сферы

Добрый день.

Возник такой вопрос. Если внутри полой сферы в любой точке гравитация на...

2 / - onlyfoistock 1 104 18.12.2017 at 10:59 by dust1939
Нарушение закона сохранения энергии №2

Всем доброго времени суток!

Вот есть такая замечательная картинка (иллюстрация), которая...

48 / - lermont 5 338 02.12.2017 at 06:14 by zykov
  • 294страниц:
  • 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.