Газы идеальные термодинамические процессы

На практике в качестве рабочего тела тепловых машин, а также теплоносителя в теплообменниках используют веш,ества, значительно отличающиеся от идеального газа. Обычно это вещества, обладающие большой теплоемкостью и, следовательно, высокой критической температурой. По этой причине эксплуатация подобных веществ протекает в той области состояний, где они резко отличаются от идеального газа. Рассмотрим термодинамические процессы таких веществ на Т—S-диаграмме. [c.111]

Термодинамические процессы в гипотетическом идеальном газе с показателем изоэнтропы Ау < 1. Вещества, у которых в состоянии идеального газа показатель изоэнтропы ку 1, в природе неизвестны. Действительно, из формул (3.41) и (3.42) следует, что для такого газа теплоемкости Ср и J отрицательны, а значит, подвод теплоты в изобарном или изохорном процессе сопровождается не повышением, как обычно, а понижением термодинамической температуры. Поэтому идеальный газ, у которого / у <Г 1, является, по существу, гипотетическим веществом, а расчеты процессов в таком газе имеют смысл только в рамках метода условных температур и служат для определения давлений, удельных объемов, перепадов энтальпий, в том числе удельных работ политропного сжатия или расширения и удельных работ, затраченных на преодоление сопротивлений. Отсюда непосредственно следует довольно существенное ограничение области применения метода [c.119]

Термодинамически процесс растворения возможен, если — величина отрицательная при АО = 0 система переходит в состояние равновесия. Рассмотрим частные случаи. Первый частный случай — при образовании раствора тепло не выделяется и не поглощается, т. е. Л/ = 0, и изменение энтропии осуществляется по законам идеального газа, а именно [c.214]

Если в качестве рабочего тела используется газ в идеальном состоянии, то связь между переменными можно осуществить с помощью уравнения Менделеева—Клапейрона, для реального газа — уравнение Ван-дер-Ваальса. Термодинамическому процессу присваивают наименование по типу той переменной, которая в ходе процесса является постоянной Рт= =Рт У)—изотермический Ру=Ру Т)—изохорический Ут = = Ур Т)—изобарический Ру Ру(Т)—изохорический Рт= =Рт У)—изотермический. Эти процессы описываются уравнениями такого вида для газа в идеальном состоянии [c.54]

Наибольшее значение в газовой динамике имеет идеальный адиабатический процесс, который предполагает отсутствие теплового воздействия и работы сил трения. Но этой причине при идеальной адиабате энтропия ) газа остается неизменной, т. е. такой процесс является идеальным термодинамическим — изо-энтропическим — процессом. Напомним, что далеко не всякий адиабатический процесс является идеальным. Например, при выводе уравнения теплосодержания мы показали, что наличие трения не нарушает адиабатичности процесса, но процесс с трением уже не может быть идеальным, так как он протекает с увеличением энтропии. Иначе говоря, адиабатичность процесса требует только отсутствия теплообмена с внешней средой, а не постоянства энтропии. Таким образом, адиабатичность совмещается с постоянством энтропии только в идеальном процессе. Если изменением потенциальной энергии можно пренебречь (21 22) и нет технической работы ( = 0), а процесс является идеально адиабатическим, то уравнение Бернулли на основании 54) и (64) имеет следующий вид [c.30]

Для расчетов теплот и работ термодинамических процессов пользуются выражениями (19), (20) и (23) в сочетании с уравнениями состояния рассматриваемого тела. Наиболее простыми являются основные процессы идеального газа. Важнейшие выражения для расчетов этих процессов приведены в [I, табл. П..1]. [c.45]

Таким образом, для любого термодинамического процесса идеального газа справедливы выражения [c.66]

На этом краткое знакомство с первым законом термодинамики заканчивается. В заключение предлагаем табл. II.1, в которой собраны основные сведения об обратимых термодинамических процессах идеального газа. Они могут быть использованы при решении как теоретических, так и практических задач. [c.66]

Рис. 11.16. Графическое изображение основных обратимых термодинамических процессов идеального газа на Г—S-диаграмме.

При изучении обратимых термодинамических процессов идеального газа, мы неоднократно использовали Р—V- и Т—5-диаграммы для наглядной иллюстрации изучаемых процессов. Для расчета процессов с участием идеального газа, а также воздуха и некоторых легких газов (азот, водород, гелий, кислород и т. п.) при Я < 10 Па и Г > О °С нет особой необходимости в диаграмме состояния, так как для них имеется весьма простое уравнение состояния, действительное в указанных условиях. Но даже перечисленные газы в условиях, близких к критическим, не подчиняются уравнению состояния идеального газа, не говоря уже [c.103]

Изобразите основные термодинамические процессы идеального газа на диаграмме в координатах а) P—V-, б) Р—Т в) V—T г) Т—S д) U—5 е) H-S. [c.118]

Как будут выглядеть графики основных термодинамических процессов идеального газа на диаграмме в координатах а) Р—S б) V—S. [c.118]

Рис. 4. Термодинамические процессы и работа расширения идеального газа от объема до объема 1 2

В природе нет вполне обратимых термодинамических процессов. Всегда имеет место необратимость вследствие трения, теплоизлучения и других явлений. Однако многие процессы можно вести в таких условиях, в которых их отклонения от обратимости будут бесконечно малыми. Примером подобного процесса может служить изотермическое расширение (сжатие) идеального газа. [c.100]

Глава 3. АНАЛИЗ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА [c.56]

Работа и теплота изменения состояния идеального газа. Наиболее простые соотношения для вычисления работы и теплоты различных термодинамических процессов получаются для идеальных газов. [c.62]

Мы вправе были бы различать компенсацию двух родов. Будем говорить, что происходит компенсация первого рода, если в итоге процесса, когда теплота Q превращается в работу А, имеет место изменение термодинамического состояния рабочего тела. Пример — изотермическое расширение газа. Если газ идеальный, то при изотермическом расширении его внутренняя энергия остается, как известно, без изменения и вся сообщаемая газу теплота нацело превращается в работу. Компенсацией этого превращения тепла в работу здесь является увеличение объема газа. Если бы, не меняя температуры, мы хотели вернуть объем газа к исходному значению, мы должны были бы затратить на сжатие газа работу в том же количестве, в котором работа была получена, причем обратно выделилась бы теплота Q. В итоге никакого превращения тепла в работу не происходило бы. [c.61]

Работа реального компрессора и термодинамические процессы, совершающиеся при этом, в действительности значительно отличаются от работы и процессов, происходящих в идеальном компрессоре. Это отличие прежде всего заключается в том, что в цилиндре реального компрессора после окончания процесса нагнетания (крайнее левое положение поршня) остается определенное-количество газа объемом 7 , сжатого до давления нагнетания рз. В течение процесса всасывания этот газ, расширяясь и заполняя освобождающуюся часть объема цилиндра, уменьшает рабочую производительность компрессора. Поэтому пространство цилиндра, заполняемое этим остаточным газом, называется мертвым , или вредным (имеется в виду, что пространство заполняется газом при крайнем или мертвом положении поршня). [c.209]

На рис. 2 в рУд-координатах изображены равновесные термодинамические процессы для идеальных газов. [c.16]

Таким образом, для реальных газов и их смесей будут справедливы термодинамические соотношения идеального газа для изотермических процессов при замене в них давлений соответствующими значениями фугитивности. [c.95]

Идеальный газ. Первый закон термодинамики. Термодинамические процессы [c.25]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ИДЕАЛЬНОМ ГАЗЕ. [c.66]

Рассмотрим некоторые важные случаи протекания термодинамических процессов в идеальном газе. [c.66]

В настоящем Справочнике расчет процессов горения и равновесного расширения выполняется на основе приведенных выше допущений. Это позволяет рассматривать процессы как переход системы из одного термодинамического состояния в другое. Получаемые расчетом характеристики и параметры процессов являются идеальными, поскольку они основаны на использовании свойств гипотетической невязкой и нетеплопроводной равновесной смеси — идеального газа, идеальной организации и условий протекания процессов. Учет реальных условий протекания процессов и свойств рабочего тела рассматривается специ- ально в части IV Справочника. [c.26]

При расчете идеальных термодинамических характеристик предполагается, что процесс расширения в сопле протекает равновесно. Для двухфазных продуктов сгорания это означает, в частности, что конденсат по мере охлаждения в сопле равновесно проходит через фазовые состояния. Например, продукты сгорания топлив с добавками А1 или Ве содержат от 10 до 90 и более процентов конденсированных частиц АЬОз или ВеО, имеющих температуру плавления 2303° К и 2830° К. Температура горения этих топлив, как правило, превышает 3000° К, а температура продуктов сгорания в выходном сечении сопла ниже 2300° К. Поэтому в камере сгорания частицы окислов находятся в жидком состоянии. В ходе расширения температура продуктов сгорания в некотором сечении сопла снижается до температуры плавления, а дальше, как это обычно принимается в термодинамическом расчете, расширение считается изотермическим, пока теплота кристаллизации (теплота плавления) не будет передана газу. На этом участке сопла конденсата постепенно переходит из жидкого состояния в твердое. В каждом сечении доля отвердевшего конденсата соответствует отведенной доле теплоты кристаллизации. [c.210]

Рис. 85. Обратимый термодинамический процесс рекуперативного холодильного цикла (идеальный газ)

Диаграммы состояния чистых веществ также могут быть использованы для приближенного определения термодинамических параметров смесей углеводородных газов в различных процессах. Такое определение основано на законе Дальтона, по которому идеальные газы в смеси ведут себя так, как будто процесс совершался только с одним компонентом при его парциальном давлении. Расчеты по диаграммам состояния с достаточной степенью точности могут вестись для смесей, когда состояния компонентов находятся в зоне перегретых паров или переохлажденных жидкостей. [c.24]

Данные, показывающие, какую теоретически минимальную работу требуется совершить для сжижения газа при идеальном термодинамически обратимом процессе, представлены в табл. 1 [9]. [c.18]

Энергия, затрачиваемая на сжатие некоторых газов при идеальном термодинамически обратимом процессе [c.19]

Правильность полученных параметров может быть проверена непосредствеппой заменой реального газа идеальным. В результате такой замены эти четыре Г1араметра должны свестись к двум. Действительно, коэффициент сжимаемости идеального газа всегда равен единице, так что этот параметр из рассмотрения исключается. Число определяемое выражением (2.52), в числителе содержит квадрат скорости звука в точке приведения, которая для идеального газа определяется известным выражением = = кНТ. Отсюда следует, что для идеального газа число х есть не что иное как показатель изоэнтропы, т. е. у. = к. Безразмерная скорость звука а в идеальном газе равна отношению температуры газа в некоторой точке термодинамического процесса к его температуре в точке приведения [c.80]

Эти уравнения относятся не только к химическим реакциям, но и к любому термодинамическому процессу, включая и фазовые переходы. Ур. (VIII, 13а) является частным случаем использования ур. (VIII, 366) для процесса испарения жидкости при условии, что к парам можно применить законы идеальных газов и, следовательно, принять Ка = Рравн- [c.269]

Потенциальная энергия молекул идеального газа равна нулю (отсутствует взаимодействие между частицами), а химическая и ядерная энергии идеального газа в обычных термодинамических процессах остаются постоянными (состав и строение частиц идеального газа неизменны) Еа = 0 Е = onst Е — onst. Из этого следует, что внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры [c.52]

Первое начало термодинамики применимо к описанию как обратимых, так и необратимых процессов. В некоторых случаях можно воздействовать на систему таким образом, чтобы необратимый термодинамический процесс протекал обратимым путем. Для этого, как правило, систему необходимо снабжать специальным устройством для совершения работы. Для пояснения этого утверждения удобно сослаться на пример передачи теплоты от более нагретого тела к менее нагретому. Если оба тела привести в соприкосновение, то будет происходить самопроизвольный процесс передачи теплоты от одного тела к другому до тех пор, пока температуры обоих тел не сравняются. Этот процесс носит необратимый характер, так как проведение процесса в обратном направлении без совершения работы невозможно. Тем не менее процесс передачи теплоты можно сделать обратимым, если для этого использовать тепловую машину, например на основе цикла Карно, с идеальным газом. В этом случае система наряду с передачей теплоты будет совершать определенную работу, которая в обратном процессе может быть использована для передачи теплоты от менее нафетого тела к более нагретому [c.18]

Проиллюстрируем кратко эти представления более конкретным примером. Рис. 8 представляет результат воображаемого процесса разделения газа. Поскольку дело касается термодинамической возможности процесса, мы не нуждаемся в рассмотрении того, что происходит внутри камеры, но мы должны рассмотреть все переходы энергии и вещества между камерой и окружающей ее средой. Если дотустить, что все газы идеальны, то предполагаемый процесс не включает никаких изменений внутренней энергии /, и с точки зрения первого закона нет причин для невозможности этого процесса. Однако с помощью энтропии можно легко показать, что рассматриваемый процесс невозможен, так как его протекание связано с уменьшением энтропии системы без соответствующего увеличения энтропии окружающей среды. [c.111]

Для многоатомных газов и одноатомных ионов в газообразном состоянии вместо термодинамического цикла достаточно использовать процесс перехода их в состояние идеальных одноато шых газов. Из термодинамического цикла (11.36) следует, что [c.43]

Из соотношений (3.42), (3.46) видно, что возрастание эн1роини при смешении двух идеальных газов зависит юлько от числа молей газов, но не зависит от их природы. В предельном случае смешения двух идентичных газов увеличения энгропии не должно быть, так как при этом после удаления разделяющей перегородки никакого термодинамического процесса в системе не происходит. Таким образом, при расчете изменения энтропии смешение двух идентичных газов нельзя рассматривать как предельный случай смешения двух различных газов и, следовательно, при переходе от смеси сколь угодно близких по своим свойствам и разделимых из этой смеси газов к смеси одинаковых газов Д5 испытывает скачок (парадокс Гиббса) [c.70]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология