ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристика пути процесса из "Термодинамика многокомпонентных систем" Объединив (5.35) и (5.36), увидим, что в данном случае й8 = 0. Значит, свойства системы в любом состоянии от начального до конечного (в котором известно значение некоторого свойства) можно оценить по имеющимся данным о термодинамических свойствах вещества, из которого состоит система. После этого можно рассчитать работу, совершаемую в данном процессе. [c.72] Зная давление дросселирования Р , можно использовать уравнение (5.37) для определения общей внутренней энергии системы как функции ее веса. Поскольку общий объем системы известен, можно установить ее состояние вдоль пути процесса. Решение дифференциального уравнения требует обращения к ранее разработанным [3] численным методам. Этот пример показывает сложность оценки эффектов теплоты и работы для достаточно простых физических условий. Знание соответствующих условии позволяет определять путь процесса, но тем не менее требует внимательного, а порой и утомительного решения дифференциального уравнения для установления состояния системы как функции веса отбираемого вещества. При известных уравнениях состояния возможен более прямой способ решения. [c.72] Каждое из этих уравнений мон но считать определяющим для свойства системы, например Е или 8. Для каждой величины определяется ее изменение, а не абсолютное значение. Каждое из соотношений содержит две величины, существенно зависящие от способа реализации изменения состояния несмотря на то, что изменение самой определяемой величины совершенно не зависит от пути (или способа реализации) процесса. Это значит, что совокупность величин в уравнении первого закона и (д /)/ в уравнении второго закона не зависит от пути процесса и имеет одинаковое значение в любом процессе между данными начальным и конечным состояниями до тех пор, пока обе величины этих совокупностей следуют одному и тому же пути изменения. [c.73] Если в каком-либо уравнении одного из законов оказывается лишь один член данных совокупностей — д, ю или /, это означает такое ограничение пути процесса, при котором другой член исключается из уравнения. В противном случае само уравнение неверно. [c.73] Соответствующее этому изменение свойства йЕ или й8 оказалось бы зависящим от пути процесса, что противоречит законам и лежащим в их основе экспериментальным связям. [c.73] Основные положения первого и второго законов распространяются и на другие более сложные условия, чем рассмотренный здесь процесс, включая равновесное добавление вещества к системе переменного веса и постоянного состава. Тем не менее основные характеристики обоих законов, установленные ранее, остаются неизменными. [c.74] Кроме того, вводим допущения, что теплоемкость самого сосуда пренебрежимо мала, а газ внутри него достаточно однороден по своим свойствам, чтобы характеризоваться единым состоянием. [c.75] Подчеркнем, что предложенная в этом примере методика установления зависимости между Р ш Т ъ ресивере приложима к решению поставленной задачи и без принятых ранее допущений. Однако решение задачи при этом существенно усложняется и предполагает известными дополнительные эмпирические данные. [c.75] Для достижения целей нашего анализа нет необходимости обращать внимание на физическую сущность процесса компрессии или условия внутри холодильника В. Анализ должен быть всецело сконцентрирован на оценке состояния в сосуде Р при добавлении в него вещества. [c.75] Последнее уравнение определяет зависимость между Р ш Т для описываемого процесса. [c.76] В целях наглядности рассмотрим числовые примеры для систем иостоян-пого состава — воздуха и гелия. [c.76] В табл. 5А.1 представлены необходимые для расчета свойства сухого воздуха и гелия [4, 5] и принятые начальные условия. [c.76] С помощью этих данных по (5А.19) легко установить зависимость между Р ж Т в ресивере. [c.76] Вслед аа этим по уравнению (5А.04) можно определить зависимость веса газа в ресивере т от давления. Результаты расчетов приведены в табл. 5А.2. Соответствующие графики зависимостей температуры и веса газа в ресивере от давления показаны на рис. 5А.2 и 5А.З. Как и следовало ожидать, температура гелия с давлением увеличивается значительно интенсивнее, чем температура воздуха для веса же систем характерно обратное соотношение. [c.76] Удельная газовая постоянная. . Отношение теплоемкостей. ... [c.77] Это соотношение определяет связь между температурой и весом вещества. [c.78] Интересно отметить, что если количество вещества в сосуде неограниченно возрастает, отношение температуры газа в нем к начальной температуре стремится к верхнему пределу, равному у. [c.78] Результаты расчетов по уравнениям (5А.26) и (5А.27) для условия = = Гд представлены в табл. 5А.З и нанесены на графики рис. 5А.2 и 5А.З, на которых отчетливо выявляется существенное различие результатов расчета для I и II случаев. [c.78] В случае изотермического добавления вещества предполагается, что существует достаточный отвод тепла от ресивера F для поддержания температуры Т в течение всего процесса на уровне Гд, причем холодильник поддерживает температуру поступающего газа также на уровне Гд. При этих условиях X = 0. [c.79] В силу постоянства общего объема трение также равн нулю. Для этих условий уравнение (5А.07) с помощью соотношений (5А.04) и (5А.09) можно упростить. [c.79] Вернуться к основной статье