Часть 1
ЭКСЕРГИЯ
Термодинамические процессы
Термодинамические процессы
Термодинамические процессы
Основные термодинамические процессы
План исследования термодинамических процессов
Изохорный процесс
Изохорный процесс
Изобарный процесс
Изобарный процесс
Изотермический процесс
Изотермический процесс
Адиабатный процесс
Адиабатный процесс
Политропный процесс
Политропный процесс
Обобщающее значение политропного процесса
402.00K
Категория: ФизикаФизика

Эксергия. Термодинамические процессы в газах, парах и их смесях. (Занятие 4)

1. Часть 1

Техническая
термодинамика
Занятие 4
Эксергия. Термодинамические процессы в газах, парах и
их смесях. Термодинамические процессы идеальных
газов.

2. ЭКСЕРГИЯ

(греч. ex-высокая степень; ergon-работа)
- максимальная работа, которую может
совершить ТД система при переходе из
данного состояния в состояние
термодинамического равновесия с
окружающей средой при отсутствии иных,
кроме окружающей среды источников
теплоты (РАБОТОСПОСОБНОСТЬ)

3.

Lmax t Q1
Максимальная работа – работа равновесного цикла Карно:
T2
t 1
T1
Lmax
Полезная работа цикла:
T1
1 Q1
T2
L Q1 Q2
Полученная
теплота
Q1 S холT1
Отданная теплота
холодному источнику
Q2 S холT2

4.

При равновесности:
S хол Sгор
Lmax Q1 SгорT1
Но при неравновесном процессе!!!
Потеря
эксергии
L Lmax L
Q1 SгорT1 Q1 S хол T1
T1 S хол Sгор

5.

Обозначив:
S хол Sгор Sсист
Получим уравнение Гюи-Стодолы (1889):
француз-физик
словацкий теплотехник
L T0 Sсист
Рассеивание
энергии!

6. Термодинамические процессы

обратимые
необратимые
Процессы, после совершения которых в прямом,
а потом в обратном направлении вся система
тел, принимающих участие в процессе,
возвращается в свое первоначальное
состояние…

7.

обратимость
p
2
1
v
l1 2 l2 1
Линии процессов подчиняются одному уравнению!

8. Термодинамические процессы

равновесные
неравновесные
Равновесный процесс - процесс, в котором
все параметры системы при его протекании
меняются достаточно медленно по сравнению
с процессом релаксации.

9. Термодинамические процессы

Введение понятия обратимых
равновесных процессов
упрощает расчеты и дает возможность
получить приближенные результаты.

10. Основные термодинамические процессы

Изохорный (v=const)
Изобарный (p=const)
Изотермический (T=const)
Адиабатный (S=const)
Политропный (n=const)
(Греч.)
«изос» - равный
«терме» - теплота
«адиабатос» непроницаемый
«поли» - много
«тропос» - путь

11. План исследования термодинамических процессов

1) Закономерность изменения состояния
газа (уравнение процесса, графическое
отображение)
2) q
3) u
4) l
5) Запись 1 закона ТД для процесса
6) i
7) s

12. Изохорный процесс

1.
2.
v const
q u cv T2 T1
p1 p2
T1 T2

13. Изохорный процесс

3.
u cv T2 T1
v2
4.
l pdv 0
v1
5.
q u
6
i c p T2 T1
7.
T2
p2
S c p ln cv ln
T1
p1

14. Изобарный процесс

1.
2.
p const
q c p T2 T1
v1 v 2
T1 T2

15. Изобарный процесс

3.
u cv T2 T1
4.
l p v2 v1 R T2 T1
5.
q u l
6
i c p T2 T1
7.
T2
v2
S c p ln cv ln
T1
v1

16. Изотермический процесс

1.
2.
T const
q ?
p2 v 1
p1 v 2

17. Изотермический процесс

3.
4.
u 0
v2
p1
l RT ln RT ln
v1
p2
5.
q l
6
i 0
7.
p1
v2
S R ln
R ln
p2
v1

18. Адиабатный процесс

1.
2.
dq 0
q 0
T2 v1
pv const ;
T1 v 2
k
k 1
T2 p2
;
T1 p1
k 1
k

19. Адиабатный процесс

3.
4.
5.
6
7.
u cv T2 T1
R
1
T1 T2
p1v1 p2v2
l cv T1 T2
k 1
k 1
l u
i c p T2 T1
S 0

20. Политропный процесс

T2 v1
pv const ;
T1 v 2
n
n 1
T2 p2
;
T1 p1
n 1
n

21. Политропный процесс

3.
u cv T2 T1
4.
1
p1v1 p2v2
l
n 1
5.
q u l
6
7.
i c p T2 T1
T2
S сn ln
T1
q cn T2 T1

22. Обобщающее значение политропного процесса

процесс
xар-ка
n
c
изохорный
v=c
±
cv
изобарный
p=c
0
cP
изотермический
T=с
1
адиабатный
s=c
k
0
n
n k
cv
n 1
политропный
n=c
English     Русский Правила