Расширение и сжатие газов

Рис. 83. Кривая процесса расширения и сжатия газа при неравновесных (а, 6) и квазистатическом (в) процессах

Рассмотрим более подробно процессы расширения и сжатия газа и связанную с этими процессами работу. Представим себе сосуд с газом, закрытый подвижным поршнем. Реальный процесс расширения газа показан на рис. 4 ломаной линией. Действительно, при расширении сперва резко уменьшается внешнее давление, а затем происходит постепенное увеличение объема, пока система опять не придет в состояние равновесия. Дальнейшее уменьшение давления приводит к следующей ступеньке. Таким образом, газ расширяется от объема VA до объема ид. При расширении он совершает работу, величина которой определяется площадью, ограниченной нижней ломаной кривой и осью абсцисс. Эта работа положительна. [c.15]

Рис. 4. Равновесный и неравновесный процессы расширения и сжатия газа

В общей форме цикл Карно может быть осуществлен и не на основе расширения и сжатия газа, а таким образом, что роль рабочего тела может играть, например, гальванический элемент. [c.81]

Цикл Карно строится в форме диаграммы на графике в координатах Р=Р У). Цикл Карно проводится термодинамически обратимо на каждой его стадии. Он включает две изотермы, характеризующие расширение и сжатие газа по кривым АВ и СО, для температур Т1 и Гг- [c.60]

Для пояснения понятия обратимого процесса рассмотрим процесс изотермического расширения и сжатия газа. [c.93]

Предположим, что расширение и сжатие газа будет происходить изотермически, т. е. температура остается постоянной, а также, что испарение с поверхности пренебрежимо мало (масса газа остается постоянной). [c.68]

Различие можно проиллюстрировать, обратившись к изменениям, которые сопровождают расширение и сжатие газа или любого другого пригодного вещества. Рассмотрим рис. 3.1. Начальное состояние системы р1У Т имеет внутреннюю энергию Над системой произведена работа, в результате которой она адиабатически сжалась до объема Уг, при этом давление стало р1, а температура Тг. Новое состояние имеет внутреннюю энергию Ух, а работа, проделанная над системой во время ее перехода из на- [c.87]

Обратная картина наблюдается, когда путем конечного увеличения силы, действующей, на поршень извне, производится сжатие содержащегося в цилиндре газа. Сжатие газа идет при этом с конечной скоростью, однако увеличенное давление не сразу распространяется ио всему объему газа, и поэтому слой газа, непосредственно прилегающий к поршню, оказывается бо- лее сжатым и давление в нем делается больше, чем во всей остальной массе газа. В этом случае в массе газа отрицатель-Ю ный градиент давления направлен от поршня к крышке ци-.5 линдра. В обоих рассмотренных случаях, идущих с конечной скоростью процессов расширения и сжатия газа, нарушается равновесие в исследуемой системе, и поэтому процессы эти не производят максимальной работы и не являются квази-статическими. [c.17]

Рассмотренные выше другие пути температурного разделения газа дают основание предположить, что в вихревой трубе этот процесс определяется целым комплексом факторов с различным их вкладом в общий итог температурного разделения. В ВТ имеют место расширение и сжатие газа, трение между слоями, перестроение и взаимодействие вихрей, неравномерное торможение разнотемпературных слоев расширяющихся струй, пульсационные и ударно-волновые процессы и т. д. [c.36]

Расширение и сжатие газов. При нагревании газы расширяются сильнее, чем твердые тела и жидкости. [c.80]

Таким образо у1, циклический процесс, состоящий из расширения и сжатия газа, не подходит для получения ра- [c.98]

При определении емкости аккумулятора с заданным падением давления расширение и сжатие газа принимается изотермическим. В тех случаях, когда аккумулятор при работе очень быстро заполняется и опорожняется, объем газа под давлением в аккумуляторе при максимальном уровне жидкости рекомендуется рассчитывать по формуле [c.86]

Если Г] = Гг, то Т1 = О, т. е. при одинаковых температурах изотермического расширения и сжатия газа за цикл никакой работы не производится. Сколько теплоты поглощается системой при расширении газа, столько ее выделяется при сжатии. Отсюда и вытекает одна из формулировок закона нельзя построить такую машину, которая совершала бы работу за счет теплоты окружающей среды без разности температур. [c.49]

Решение уравнения О. Рейнольдса и расчет несущей способности газового слоя. Силы, действующие при периодическом расширении и сжатии газа, имеют тот же характер, что и силы при периодической кавитации жидкости. [c.101]

Количество сжиженного газа определяется значением следующих характеристик разностью энтальпий расширенного и сжатого газа на теплом конце теплообменника АТ 1 как и в цикле с дросселированием) перепадом теплоты в детандере и количеством газа, поступающего в детандер. [c.22]

Уравнение энергии при адиабатическом процессе. Интегрирование уравнения Бернулли (2. 68) для идеального газа требует установления зависимости плотности q от давления р. При быстром движении потока газа в лопастных машинах возможность теплообмена с внешней средой путем теплопроводности очень невелика. Поэтому процессы расширения и сжатия газа, связанные с изменением давления при движении частицы вдоль трубки тока, происходят практически без обмена тепла с внешней средой, т. е. являются, с технически достаточной точностью, адиабатическими. [c.65]

Ожижение воздуха и его разделение путем ректификации представляют собой процессы, включающие тепло- и массообмен, испарение и конденсацию, расширение и сжатие газов и жидкостей. Для осуществления этих процессов используют различные машины и аппараты. Все-эти процессы связаны основными общими закономерностями, которые могут быть изучены термодинамическими методами. Использование диаграмм и графиков для наглядного изображения разбираемых процессов и проведения необходимых расчетов значительно облегчает эту задачу. [c.15]

Из этого отнюдь не следует, что катализатор может вызвать термодинамически невозможный процесс. Поскольку катализатор входит в состав лишь промежуточного соединения, термодинамическая возможность процесса определяется разностью уровней свободной энергии конечного и начального состояний. Таким образом, химический процесс и в присутствии катализатора идет в направлении минимума свободной энергии в системе, а катализатор лишь ускоряет (или замедляет) этот процесс, т. е. не способен смещать положения равновесия. Это же заключение можно сделать и на основании рассмотрения следующей модели представим себе изотермическую систему, состоящую из газообразных компонентов, в которой термодинамически возможна реакция с изменением числа молей. Предположим, что существует катализатор, смещающий положение равновесия. Тогда, попеременно вводя в систему и выводя из нее катализатор, можно будет при отсутствии разности температур неограниченно получать работу расширения и сжатия газов. Следовательно, сделанное предположение [c.257]

При определении емкости аккумулятора с заданным падением давления расширение и сжатие газа принимается изотермическим. Однако в данном случае в расчетах возможна погрешность, поскольку не все выделяющееся при сжатии газа тепло рассеивается, а потери тепла во время расширения газа нельзя полностью компенсировать за счет теплопередачи через стенки аккумулятора. [c.105]

Расширение газа от 1 до 02 (рис. 32) происходит при уменьшении давления от р1 до р . Такой процесс можно провести в цилиндре с поршнем, на котором находится груз. При снятии части груза с поршня, внешнее давление мгновенно падает и газ с некоторой скоростью будет приходить к новому равновесному объему. Реальный процесс расширения газа изобразится ступенчатым графиком. При обратном ступенчатом процессе сжатия газа, путем наложения грузов на поршень, не будут воспроизводиться промежуточные состояния, которые проходил газ в прямом процессе расширения. Воспроизводимость промежуточных состояний может быть обеспечена только в том предельном случае, когда процессы расширения и сжатия газа будут производиться путем последовательного сжатия и наложения на поршень грузов бесконечно малой величины. В этом случае процесс протекает с бесконечно малой скоростью, все промежуточные объемы газа будут находиться в равновесии с изменяющимся давлением и процесс будет обратимым. Увеличение или уменьшение давления на бесконечно малую величину будет сопровождаться изменением направления процесса. Графически обратимый процесс расширения газа при постоянной температуре изобразится кривой ВА. Отметим также, что работа необратимого процесса расширения газа, определяемая площадью под ступенчатым графиком, будет меньше работы обратимого процесса. При сжатии, наоборот, затраченная работа будет больше для необратимого процесса. [c.94]

Из уравнения (1-74) видно, что холодопроизводительность цикла зависит исключительно от разности теплосодержаний расширенного и сжатого газа г(ри температуре [c.52]

Если процесс расширения и сжатия газа в пузыре является адиабатическим, то давление газа в пузыре связано с начальным давлением Рц уравнением адиабаты [c.61]

Из (3-2) видно, что холодильная мощность цикла зависит исключительно от разности энтальпий расширенного и сжатого газов при температуре теплого конца рекуперативного теплообменника, т. е. изотермического эффекта дросселирования (см. с. 43). [c.56]

Изобарический процесс р = onst В этом случае по закону Гей-Люссака v/T = onst. Кроме того, из.уравнения (6.3) не выпадают отдельные члены, так как при постоянном давлении расширение и сжатие газа возможно, как и нагревание и охлаждение. В этом случае dQ = di/+ pdu. После интегрирования в преде-лаях 1—2 получим [c.141]

Следующая стадия — применение уравнения (2.2.3) к расширению и сжатию газов. Простейший путь к решению этой проблемы состоит в рассмотрении прямоугольного поршня, показанного на рис. 2.3. Представим, что поршень не имеет массы, передвигается без трения, не деформируется и идеально пригнан. Придав поршню такие свойства, можно основной упор сделать лишь на свойствах газа и не учитывать технологические или экономические недостатки. Это позволяет скоицситрпровать внимание па существе проблемы. [c.68]

Резервуары с мембранными крышами в основном встречаются на зарубежных нефтеперерабатывающих заводах. Газокомпенсирующая мембрана создает возможность расширения и сжатия газов в резервуарах без выпуска их в атмосферу. [c.382]

Удельная холодопроизводительность цикла с дросселированием рабочего тела определяется только изотермным эффектом дросселирования. В простейшем случае, когда нет дополнительного охлаждения и рабочее тело сжимается от давления /7i до рз-УД льная хо-лодопронзводнтельность < ==/] — / а, где I l и — энтальпии расширенного и сжатого газа при температуре сжатого газа после холодильника, установленного за компрессором. Для циклов, в которых в дроссельном вентиле расширяется только часть рабочего тела М, а вторая часть (1 — М) проходит детандер, холодопроизводительность складывается из изменения энтальпии всего количества рабочего тела (1 кг) при изотермном сжатии и холода, получаемого при изэнтропном расширении газа в детандере [c.11]

Большой практический интерес представляет скорость распространения взрыва в пространстве, наполненном газовой гремучей смесью. Для нормального (теплового и ценного) взрыва эта скорость и есть скорость распространения пламени в гремучей газовой смеси. Она сравнительно невелика—не превышает нескольких метров в секунду. Но впереди фронта пламени двигается волна расширения и сжатия газа. Эта волна распространяется в пространстве со скоростью звука, т. е. около 300 м/сек. В угольных шахтах она поднимает угольную пыль и в образовавшейся в результате этого аэросуснензии вз 5ыв распространяется с огромной скоростью, порядка 1000 м/сек. Разрушительная сила такого взрыва исключительно велика. [c.211]