55 III ТЕРМОДИНАМИКА ТЕМА 5 Основы термодинамики Сравнительный анализ ТД - процессов

56 III ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕМА 5 Основы термодинамики
1-ый закон ТД для изобарического процесса

57 III ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕМА 5 Основы термодинамики
Исследование изобарных процессов
(3)
(1)
(2)
В общем случае
Для n – атомного газа
(4)
(5)
(6)
Уравнение Менделеева – Клапейрона
(7)

58 III ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕМА 5 Основы термодинамики
Исследование изобарных процессов
Для изобарного процесса
(8)
Подставляя (4)-(6) и (8) в (1), получим
(9)
(10)
(11)
Сравниваем (9) – (11) с (2) устанавливаем
(12)
(13)
(14)

Исследование изобарных процессов
59 III ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕМА 5 Основы термодинамики
Формула Майера
(1)
(2)
(3)
(4)
Показатели адиабаты
(5)
(6)
(7)

60 III ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕМА 5 Основы термодинамики
Исследование изобарных процессов
и
изобарических процессов расширения газов
Коэффициент тепловых потерь
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)

61 III ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕМА 5 Основы термодинамики
Сравнительный анализ изобарных процессов таблица

62 III ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕМА 5 Основы термодинамики
Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. Для получения наибольшей работы в тепловых машинах реализация в них изобарных процессов является предпочтительной в сравнении с изотермическими и адиабатическими.

63 III ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕМА 5 Основы термодинамики
Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
2. Реализация изохорных процессов целесообразна только в циклических тепловых машинах для обеспечения быстрого изменения давления в рабочей камере (повышения давления при сжигании топлива и понижения давления при выхлопе продуктов сгорания). При изохорных процессах работа не совершается.

64 III ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕМА 5 Основы термодинамики
Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
3. Удельные теплоемкости газов (одноатомных, двухатомных и многоатомных) при постоянном давлении (Cp) и постоянном объеме (CV) обратно пропорциональны молярным массам газов.

Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
65 III ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕМА 5 Основы термодинамики
4. Показатели адиабаты не зависят от конкретного хими-ческого состава газа и являются константами: для одноатомных идеальных газов ; для двухатомных идеальных газов ; для трехатомных и многоатомных идеальных газов .

Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
66 III ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕМА 5 Основы термодинамики
5. Для любых двухатомных, трехатомных и многоатомных газов при протекании а них изобарических процессов в условиях одинаковых изменений температур изменения внутренних энергий (i = 2,3) и количеств теплоты Qpi (i = 2,3), соответственно, для двухатомных газов на 67% и 40% превышают изменения внутренней энергии ΔU1 и количества теплоты Qpi, наблюдаемые для одноатомных газов при тех же условиях; а также для трехатомных и многоатомных газов превышают, соответственно, в 2 раза и на 60% изменение внутренней энергии ΔU1 и количества теплоты Qp1, наблюдаемые при тех же изменениях температур (ΔT) для одноатомных газов.

Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
67 III ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕМА 5 Основы термодинамики
6. Коэффициенты полезного действия тепловых машин, в которых реализуется изобарические процессы расширения газов, не зависят от конкретного химического состава рабочего тела и составляют η1 = 40% при изменении в качестве рабочего тела одноатомных идеальных газов, η2 = 28,6% при применении двухатомных идеальных газов, и η3=25% при применении трехатомных и многоатомных идеальных газов.

Из анализа проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
68 III ТЕРМОДИНАМИКА
ТЕМА 5 Основы термодинамики
7. Коэффициенты тепловых потерь тепловых машин, в которых реализованы изобарические процессы расширения газов составляют, соответственно, для одноатомных ξ1 = 60%, двухатомных ξ2 = 71,4%, а также трехатомных и многоатомных газов ξ3 = 75%, причем они не зависят от конкретного химического состава рабочего тела (газа).