Előadás 13, 2018 mechanika körkörös folyamatok

13.1. Reverzibilis és irreverzibilis folyamatok

Ciklikus folyamat - az a folyamat, amelyben a rendszer, áthalad egy sor állam, visszatér az eredeti állapotába. A állapotdiagram ábrázolt hurok zárt görbe.

Közvetlen ciklus - egy ciklusban, amelyben a pozitív munkát:

. A ciklus folytatódik az óramutató járásával megegyező irányba.

Cycle előadásában ideális gáz osztható folyamatok kitágulás és összehúzódás. Expanziós munka (

) Eltökélt számok nagysága pozitív ().

kompressziós munkát (

) Eltökélt számok nagysága negatív ().

A munkát végez a gáz ciklusonként határozza meg a területet, amelyre a zárt görbe.

Fordított ciklus - egy ciklus, amelyben a munkát tett negatív

. A ciklus ellentétes.

Munka bővítése pozitív 1a 2

. kompressziós munkát 2b 1 negatív . A munkát végez a gáz ciklusonként határozza meg a területet, amelyre a zárt görbe.

A hatékonyság (COP) a ciklikus folyamat. Ennek eredményeként, a kör alakú folyamat, a rendszer visszatér, hogy a kezdeti állapotban, azaz, változás a belső energiája a gáz nulla. Írunk az első főtétele :. mert

, ezért, azaz munkát ciklusonként egyenlő mennyiségű hőt kapott kívülről. De ennek eredményeként a körkörös folyamat, a rendszer a hő, mint kapni és adni, akkor

,

ahol

 keletkező hőmennyiség a fűtést, és a  hőmennyiség adott hűtőrendszert.

Hatékonyság ciklikus folyamat:

.

A folyamat az úgynevezett reverzibilis. ha is előfordulhat mind az előre és hátra irányban, és a rendszer visszatér, hogy a kezdeti állapotban, vagyis A környezet és a rendszerben nincs változás. Minden más folyamatot nevezzük visszafordíthatatlan.

Minden valós folyamatokat kíséri energiaelnyelő (súrlódás miatt, hővezetési tényező). Így, a fordított folyamat - az idealizált valós folyamatokat. Ők sokkal gazdaságosabb és a maximális hatékonyság érdekében. Úgy véljük őket, két okból: 1) sok a természetben zajló folyamatok és a technológia gyakorlatilag reverzibilis 2) lehet látni az utat valós növekedés a motor hatékonyságát.

Körkörös folyamatokban bekövetkezett munka hő motorok és hűtőszekrény.

13.2. Erőgép és hűtőgép

Hőerőgép - periodikusan működtethető motor végez munkát a hőség miatt kapott kívülről. A hő motorokban közvetlen ciklust.

A működési elve a hőerőgép. A termosztát magasabb hőmérsékleten

, nazyvaemogonagrevatelem. ciklusonként hőmennyiség levonjuk , egy termosztáttal alacsonyabb hőmérsékleten, nevezett kondenzátor, ciklusonként átadott hőmennyiség, míg munkát(Ábra. 13.1).

Ábra. 13.2. Hűtő

Mivel ez a folyamat természetes (hő nem tud magától mozogni a forró hideg test) esik a rendszer nem működik.

.

Így, az összeg Q1 hő. küld egy termosztát rendszer magasabb hőmérsékleten T1. Több hőt Q2. nyert termosztát alacsonyabb hőmérsékleten T2. értékének munkái tökéletes a rendszer.

Hűtő hatékonyság (hűtőberendezések hatékonyság):

.

Következtetés. hűtőberendezések faktor jellemzi a hatékonyságát a hűtőberendezés, és úgy definiáljuk, mint az arány a termosztát van vágva az alacsonyabb hőmérséklet hőmennyiség

a munka annak. amely költenek így a hűtőberendezés üzembe. Anélkül, hogy a munka nem veszi el a hőt egy kevésbé fűtött test és át egy fűtött testet.

13.3 A Carnot-ciklus és a ciklus munka

Carnot Cycle leggazdaságosabb körkörös reverzibilis ciklus, amely két izotermák és két adiabatikus. Tekintsük az egyenes ideális Carnot-ciklus gázzal, mint a munkaközeg (ábra. 13.3).

Ábra. 13.3. Carnot-ciklus a diagramon P, V

1-2 izotermikus expanzió folyamata; 2-3 adiabatikus folyamat; izotermikus kompresszió folyamata 3-4; 4-1 adiabatikus kompresszió folyamata.

izoterm adiabatikus izotermikus adiabatikus

A terjeszkedés a terjeszkedés kompressziós tömörítés

Tekintsük a termodinamikai folyamatokat, és dolgozni velük.

adiabatnoe kiterjesztése ,,; izotermikus kompresszió ,,;  adiabatikus kompresszió ,,.

.

Következtetés. A munka ciklusonként határozza határolt terület izotermák és adiabats Carnot-ciklus.

A termikus hatásfoka Carnot ciklus:

.

Használata ábra. 13.3 és írni az egyenletet az adiabatikus folyamat formájában:

;

;

.

Behelyettesítve ezeket a kifejezéseket a képlet a termikus hatásfoka ciklikus folyamat:

.

Következtetés. a Carnot-ciklus hatékonyság ténylegesen meghatározott csak a hőmérséklet a fűtő és hűtő.

Mi a körkörös folyamat?

Mi vagyunk a közvetlen és fordított ciklusban? Ahol használják őket?

Mik hő motorok, és mi az az elv, hogy fellépés?

Mi a hűtőberendezések és mi az az elv, hogy fellépés?

Mi a Carnot-ciklus? Mi a ciklus munka?

Szerezzen egy kifejezés a termikus hatásfoka Carnot-ciklus.

Az ideális hőerőgép szerint működő Carnot ciklus végez munkát 2,94 kJ ciklus, és elküldi a hűvösebb hőmennyiség 13,4 kJ. Keresse a hatékonyságot a ciklust. [≈ 18%].

Az ideális hőerőgép szerint működik Carnot-ciklus. Így 80% a hőmennyiség kapott a fűtés át a hűtőszekrényben. A hőmennyiség kapott a fűtés, 6,28 kJ. Keresse meg a hatékonyságát a ciklus és az elvégzett munka ciklusonként. [0,2; ≈ 1,26 kJ].

Hűtőszekrény, működik a fordított Carnot ciklus végez munkát 37 kJ ciklusonként. Így hőt von el a test ellés -10? C-on és hőt ad át a test 17 egy hőmérséklet? C. Keresse hűtőközeg hűtőszekrény arány és a hőmennyiség elvették a hideg test ciklusonként. [≈ 9,74; 360 kJ].

Az entrópia. Termodinamika második törvénye

14.1. Entrópia és a változása bizonyos termodinamikai folyamatokat

A kvalitatív különbség a termikus mozgása molekulák egyéb mozgás - a zavar, káosz. Ezért, hogy leírja a termikus mozgását molekulák beadott kvantitatív fokú a molekuláris rendellenességek - entrópia.

Kapcsolódó cikkek

• előadás anyag alkalmazásával állítjuk elő szabályozások, mint az 1 július 2018 stb