Студопедия
Новини освіти і науки:
Контакти
 


Тлумачний словник






Газові закони. Суміш газів.

Другий закон термодинаміки.

У колових процесах неможливо повністю перетворити підведену теплоту в роботу: частина теплоти неминуче буде віддана холодному джерелу теплоти.

Отже робота замкнутого процесу дорівнює ΔW = ΔQ1 – ΔQ2

Висновки:

1. Неможливо забезпечити роботу періодично діючого двигуна, в системі тільки з одним джерелом теплоти, або у системі, де у кількох джерел нема кінцевого перепаду температур.

2. Теплота сама по собі не може передаватися від тіла з нижчою температурою до тіла з вищою температурою.

Цей закон поклав кінець спробам створити вічний двигун другого роду, тобто двигун, що працює з одним джерелом теплоти.

7. Цикл компресора.

Зображення циклу компресора в РV координатах:

 

 

Цикл компресора складається: із ізобари всмоктування а-1; криву 1-2, називають – адіабата стиску; 2- в, ізобара випуску.

Корисну роботу, що затрачається на дію компресора, можна визначити як суму робіт стиснення і виштовхування мінус роботу всмоктування

Wk = Wст +Wвишт – Wвсм (5)

Робота всмоктування Wвсм = площі a -1-k-o-a = V1P1

Робота стиску Wст = площі 1 -2-c-k-1 =

Робота виштовхування Wвишт = площі 2 -b-o-c-2 = V2P2

Отримані роботи підставимо у формулу (5) і получимо кінцеву формулу корисної роботи компресора.

Wk = - робота компресора з адіабатним стисненням

 

 

Заняття 1.

Газові закони і термодинамічні процеси.(самостійно)

 

План уроку.

1. Газові закони. Суміш газів.

2. Теплоємність.

3. Ізохорний, ізобарний, ізотермічний, адіабатний і політропний процеси.

4. Зображення цих процесів в Р - V координатах, зв'язок параметрів. Роботи

процесу і кількість теплоти.

3.1. Закон Бойля - Маріота. Якщо зміна стану газ відбувається при сталій температурі, то питомі об'єми обернено-пропорційні тискам, при Т= const

υ 1/ υ 2=P2/P1 або P1υ1 = P2υ 2 ; тобто P υ = const( загальна формула)

3.2. 3акон Гей - Люсака. Якщо зміна стану газу відбудеться при сталому тиску, то питомі об'єми прямо пропорційні абсолютним температурам, при Р= const

υ 1/ υ 2 =Ti/T2 або υ 1/T1= υ 2 /T2 ; тобто υ /T-const ( загальна формула)

З.З. Закон Шарля. Якщо зміна стану газу відбувається при сталому об'ємі, то тиски газів прямо пропорційні абсолютним температурам, при V= const

Р1212 або Р1122 тобто Р/Т= const ( загальна формула)

Характеристичне рівняння встановлює залежність між основними параметрами стану газу Ρ; V; Τ в випадку коли кожен не є сталим. P υ /T- const ; або P υ /T=R ((Н/м2 м3/кг)/К) = Дж/Кг К ;

R - стала величина, тоді

P υ =RТ - це рівняння для одного кілограму газу, а для m кілограмів газу, так як υ =V/M;

PV=mRT - Рівняння Клапейрона для любої кількості газу.

3.4. Закон Авогадро. В ідеальних газах при однакових тисках і температурах в однакових об'ємах міститься однакова кількість молекул, при Ρ;V; T – const. Добуток молекул маси та питомий об'єм μυ = const ( загальна формула закона авогадро). Величина μυ - являє собою об'єм одного кіломоля.

Кіломолем (1 КМоль) називається кількість речовини, маса якої в (кг) дорівнює її молекулярній масі. Об'єм 1 КМоля при нормальних умовах газу: Рн = 101,3 кПА ; Тн = 273 К; дорівнює 22,4 м3/КМоль

μυ н =22,4 м3/КМоль; звичайно υн = 22,4/μ (м3/кг); ρн = μ/22,4(кг/м3)

Рівняння стану для 1 КМоля газу звуть Рівнянням Клапейрона - Менделєєва ΡVμ = 8314 Τ, або ΡV=8314m/μΤ; де

Vμ- об'єм одного кіло моля; Vμ = М/ V ;

m - маса газу;

Μ - кількість кіло молів газу; μ - маса одного кіломоля; V - повний об'єм газу.

Фізична суть: універсальної сталої і газової сталої, або 8314 - стала Менделєєва

Універсальна газова стала - це робота одного кіломоля газу при нагріві його на один кельвін в умовах сталого тиску.

R=8314/μ (Дж/кг К)

Газова стала - це робота одного кілограма газу при нагріві його на один кельвін в умовах постійного тиску.

3.5. Газова суміш - це механічна суміш кількох газів які між собою хімічно не взаємодіють. Гази що утворюють суміш, називаються компонентами. Тиск який утворюють компоненти суміші називають порціальним. Газові суміші підпорядковуються тим самим законам, що і одинарні гази.

За законом Дальтона при сталій температурі і відсутності хімічної реакції тиск газової суміші (Рсум) дорівнює сумі порціальних тисків компонентів які утворюють суміші. Рсум123+...+Рn

Для об’ємів Vсум=V1+V2+Vз+ … +Vn; об'єм суміші дорівнює сумі об'ємів компонентів.

Для мас: Μсум123+...+Μn; маса суміші дорівнює сумі мас компонентів.

Масовою часткою називається відношення маси компонента до маси всієї суміші. Якщо масову частку позначити (g), то: g1=M1/Mсум; g2=M2/Mсум; g3=M3/Mсум.

gl + g2 + g3 + … +gn = 1

Об’ємною часткою називається відношення об’єму компонента до об’єму всієї суміші

r1=V1/Vсум; r2=V2/Vсум; r3=V3/Vсум.

r1 + r2 + r3+ ... +rn = 1

4. Питомою теплоємністю називається кількість теплоти, яку треба підвести до одиниці кількості речовини (або відвести від неї) щоб підвищити (або знизити) її температуру на один Кельвін. Залежно від вибраної одиниці вимірювання кількості речовини розрізняють: масову, об'ємну і мольну теплоємність.

Теплоємність 1кг маси газу називають масою теплоємністю - С (Дж/кг К)

Теплоємність 1м3 газу за нормальних умов називається об'ємною теплоємністю – С1 - (Дж/м3 К)

Теплоємність 1 КМоль називають мольною теплоємністю μС (Дж/КМоль К)

Взаємозв'язок параметрів С=μС/μ; С'=С ρ; або С'=μС/22,4=μС/ Vμ;

де ρ - густина газу; Vμ - об'єм одного кіло моля газу.

Теплоємність при сталих об'ємах і тисках позначається- (Ср_ і Cv )

Ср − Cv = R - Рівняння Майєра,

помножимо на молекулярну масу μ , отримаємо μСр − μCv = μR

μСР - μCv = 8314, різниця між молярними теплоємністями при сталому тиску і об'ємі для всіх ідеальних газів однакова і дорівнює 8314 (Дж /КМоль К)

Відношення Ср / Cv =К - є показником адіабати.


Читайте також:

  1. IV. Закони ідеальних газів.
  2. ВИХІДНИХ МАТЕРІАЛІВ ТА БЕТОННОЇ СУМІШІ
  3. Вкладання бетонної суміші.
  4. Властивості бетонної суміші і бетону
  5. Властивості і приготування бетонної суміші.
  6. Вплив розпилення на процес сумішоутворення.
  7. Газові закони
  8. Газові пальники
  9. Гіпотези, які не відхиляються в експерименті, перетворюються на компоненти теоретичного знання про реальність: факти, закономір­ності, закони.
  10. Грошовий обіг і його закони.
  11. Грошовий обіг і його закони. Поняття інфляції.




Переглядів: 3145

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Загальні поняття про газ. | Термодинамічні процеси

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.002 сек.