Изобарическое движение

Так как кинетическая энергия поступательного движения молекул газа, налетающих на удаляющийся от них поршень, уменьшается, то слой газа, прилегающий к поршню, непрерывно охлаждается. Однако вследствие хаотического движения и столкновения молекул температура газа при медленном его расширении будет выравниваться по всей массе. Чтобы температура газа при его рабочем расширении оставалась неизменной, необходимо пополнять энергию газа путем подвода к нему теплоты. В результате работа расширения газа будет производиться за счет теплоты, сообщаемой газу. При изотермическом расширении идеального газа кинетическая энергия поступательного движения молекул не изменяется, и, следовательно, все подводимое во время процесса к газу тепло преобразуется в работу. При изобарическом расширении газа, чтобы поддерживать его давление неизменным, нужно повышать температуру газа, в противном случае за счет уменьшения числа молекул в единице объема давление будет изменяться. В самом деле, разделив обе части основного уравнения кинетической теории идеальных газов (1,6) на объем, получим [c.22]

Изобарическое движение. Движение газа называется изобарическим, если в этом движении давление р тождественно постоянно [c.87]

Для нормального газа в таком движении должно быть р = р(5) (заданная функция) и потому плотность должна сохраняться в частице. Следовательно, система дифференциальных уравнений изобарического движения имеет вид [c.87]

Таким образом, в изобарическом движении все газодинамические величины сохраняются в частицах и потому полностью определяются их распределениями в некоторый момент времени, например при t = 0. Для описания таких движений удобно ввести лагранжевы координаты = ( , т], () как значения координат частиц газа в момент i = 0. Тогда решение первых двух уравнений (И) дается равенствами [c.87]

Это означает, что изобарическое движение возможно только при некотором специальном начальном распределении скоростей. Уравнения (14) интегрируются их общее решение зависит от трех произвольных функций двух независимых переменных. Выделение класса изобарических решений уравнений газовой динамики полезно, такие решения часто встречаются при изучении других классов подмоделей. Примером служат решения с линейным полем скоростей и = с постоянной матрицей А. [c.88]

Точно так же изобарическая сверхзвуковая струя, смешиваясь с неподвижным атмосферным воздухом, разгоняет его частицы до сверхзвуковой скорости путем одностороннего механического воздействия — подвода количества движения при соударении частиц газа и воздуха. [c.217]

При дальнейшем течении в любой струйке тока внутри изобарической сверхзвуковой струи происходит непрерывное торможение — с переходом через скорость звука — до малых скоростей, также за счет одностороннего внешнего воздействия — передачи количества движения во внешнюю среду. [c.217]

Для установления нз уравнения (22) вида функции Ъ х) нужно знать закон изменения скорости по оси струи Аит х), который может быть найден с помощью уравнения сохранения количества движения. Для изобарической струи это уравнение имеет следующий вид [c.377]

Так, камера смешения может быть спроектирована таким образом, что статическое давление в ней сохраняется постоянным (изобарический процесс смешения). Осевая составляющая всех спл давления, действующих на газовый поток между входным и выходным сечениями такой камеры, равна нулю. Поэтому количество движения потока в камере, если не учитывать действия силы тренпя, остается неизменным. Уравнение количества движения [c.512]

Для простоты рассмотрим диффузию в изотермических и изобарических условиях при отсутствии химической реакции в системе и конвективного потока, вызванного принудительным движением сг.тесн. Дифференциальное уравнение нестационарной диффузии в этом случае будет иметь вид [c.70]

Для изобарической спутной свободной струи уравнение сохранения количества движения принимает зид [c.108]

Несущественность изохорического характера процессов в фазах II и IV можно показать следующим образом. При прерывистом движении поршней процессы в фазах II н IV можно считать не изохорическими, а, например, изобарическими. Такая схематизация оставляет в силе все полученные выводы. Во многих случаях фазы II и IV цикла с гармоническим движением поршней могут рассматриваться как промежуточные между изохорическим и изобарическим процессами. [c.16]

Флуктуации плотности — случайные локальные сгущения и разрежения вещества. Различают два вида флуктуаций плотности адиабатические и изобарические. Адиабатические флуктуации плотности в жидких фазах по своей физической природе эквивалентны адиабатическим сгущениям и разрежениям, возникающим при распространении в жидкостях продольных звуковых волн. В сущности, адиабатические флуктуации плотности есть затухающие звуковые колебания, перемещающиеся в жидкости со скоростью звука во всех направлениях от области возникновения флуктуации. Возникают адиабатические флуктуации плотности, например, в тех случаях, когда векторы скорости движения нескольких молекул случайно направлены либо к центру малого элемента объема жидкости, тогда локальное давление возрастает и образуется адиабатическое сгущение, либо от центра— тогда давление падает и происходит адиабатическое расширение. При адиабатическом расширении в жидкости может возникнуть полость или дырка . Молекулярные механизмы образования флуктуаций плотности связаны с появлением дефектов в квазикристаллической структуре жидкой фазы. [c.28]

Возможен, например, следующий молекулярный механизм возникновения изобарической флуктуации плотности. Избыток энергии колебательного движения сложной молекулы, ассоциата или комплекса, перераспределяясь по степеням свободы внутримолекулярных колебаний, спонтанно переходит в кинетическую энергию трансляционного движения молекул жидкости. Возникает локальный разогрев системы, сопровождающийся возникновением температурных волн и изобарических флуктуаций плотности. [c.30]

Для того чтобы разобраться в смысле найденных выражений для работ расширения, рассмотрим простейший пример изобарического расширения. Допустим, что имеется два очень больших сосуда, заполненных идеальным газом (рис. 3). В левом — давление рь в правом — давление Р2, причем Р1 > р2- Сосуды соединены трубкой с поршнем, который может перемещаться без всякого трения. Самопроизвольное движение поршня воз-р, > ../ можно лишь слева направо, [c.20]

Для того чтобы разобраться в смысле найденных выражений для работ расширения, рассмотрим простейший пример изобарического расширения. Допустим, что имеется два очень больших сосуда, заполненных идеальным газом (рис. 3). В левом — давление рь в правом — давление рг, причем Р1 > р2- Сосуды соединены трубкой с поршнем, который может перемещаться без всякого трения. Самопроизвольное движение поршня возможно лишь слева направо, так как р больше рг- Оценим работу, которую совершает поршень, перемещаясь из положения 1 в положение 2, т. е. проходя объем трубки Лу. [c.20]

Следовательно, здесь физически осмысленные пе изобарические простые решения получаются при 7 < 2. Легко проверить, что эти решения описывают изэнтропические движения газа. [c.116]

Фасовочно-упаковочная машина ВРД-12В вьшолнена роторами, имеющими непрерывное движение. Она предназначена для изобарического фасования газированных напитков минеральных вод, безалкогольных напитков и пива в стеклянные бутылки с последующим укупориванием бутылок кронен-пробкой. Машина обеспечивает заполнение бутылок по уровню без точной дозировки по объему. Для сохранения диоксида углерода напитки разливают под избыточным давлением. [c.1282]

На гидрологических разрезах, выполненных на ограниченных участках моря, можно принимать среднюю географическую широту, поэтому наклон уровня зависит главным образом от скорости течения и прямо пропорционален ей. Если скорость течения увеличивается, то и наклон изобар увеличивается. В природных условиях при существующих скоростях течений углы наклона изобарических поверхностей весьма малы. Однако даже малый наклон изобар влечет за собой значительный наклон изостерических поверхностей. Разность наклона изобар, вызываемая разностью скоростей движения отдельных слоев, создает наклон изостер, свидетельствующих об интенсивности движения. Для расчета плотностных течений Н. Н. Зубовым предложен упрощенный вывод, положенный в основу динамического метода обработки океанологических наблюдений. [c.154]

Подмодели ранга нуль. Порождаются, как правило, четырехмерными подгруппами Я . В имеется 50 различных классов таких подгрупп. В подмоделях ранга нуль независимых переменных-инвариантов нет, все искомые величины-инварианты являются константами, а факторсистемы сводятся к системе конечных (алгебраических) уравнений. Ясно, что в случае уравнения состояния газа общего вида все подмодели ранга нуль описывают изобарические движения. [c.115]

Если в простой волне Da = О, то поверхности уровня являются контактными характеристиками. Так как при этом Vq О (иначе получилось бы, что а = onst тождественно, т.е., согласно (5), просто постоянное решение), то из (6) следует, что р = О или р = onst. Следовательно, простая волна этого типа представляет собой изобарическое движение (см. 9). [c.118]

Доказать, что изобарическое движение является безвихревы.м, если и только если вектор скорости и = onst. [c.130]

Показать, что матрииа Л определяет изобарическое движение с линейны.м полем скоростей (9.15), если и только если = 0. [c.130]

Показать, что уравнения изэнтропического движения имеют реп1еиия, в которых плотность р зависит только от времеии t (обобщение изобарических движений). Установить, что в этом классе решений удельный объем необходимо имеет вил (а, — постоянные) [c.130]

Результаты экспериментов не полностью согласуются с равенствами (XV, 4) видимо, в некоторых случаях истечение газа может происходить из конической зоны, а не из полусферической. На рис. ХУ-5 (а и 6) видно, что вклад различных секторов вблизи отверстия в общий поток твердых частиц различен наиболее велик вклад зон, расположенных вблизи горизонтальной оси. Следовательно, изобарические поверхности не являются круговыми, причем наибольший градиент давления наблюдается в наира-влепии максимальной скорости частиц (рис. ХУ-5, г). В результате снова возникает вопрос, происходит ли (и каким образом) диссипация энергии в результате взаимного трения твердых частиц в потоке через отверстие. За пре-. делами зоны истечения твердые частицы почти непрдвижны, и можно заключить, что механизм диссипации энергии за счет трения твердых частиц такой же, как и при гравитационном движении зернистого материала. Разница заключается в том, что в последнем случае перемещение твердого материала вызвано силой тяжести, а в случае псевдоожиженной плотной фазы — действием на твердые частицы газа, выходящего через отверстие. [c.579]

Рис. 7.32. Диаграмма состояния недорасширенной (Л > 1) сверхзвуковой струи i —уравнение неразрывности (105), уравнение количества движения (108), 3 — уравнение неразрывности (113), а — выходное сечение сопла, т — макспмальное сечение первой бочки , d — выходное сеченпе идеального расчетного сопла, с — изобарическое сечение

Инструментальные способы наблюдения точки кипения весьма разнообразны. Так, метод Руффа основан на резком измене11ии массы веи ества при закипании метод Каура и Бруннера на сдвиге капли ртути в горизонтальном капилляре, соединенном с реакционной ячейкой метод Шнейдера и Эш. — па скачке давления пара в результате разрыва покрывающей вещество тонкой нелетучей пленки. Известны варианты с использованием радиоактивных изотопов и т. д. Наиболее плодотворным оказался вариант, основанный на остановке температуры при нагревании образца в момент закипания при изобарическом режиме или на ее понижении, если опыт проводят в режиме, приближающемся к изотермическому. Приборы такой конструкции широко используют для измерения давления насыщенного пара как индивидуальных веществ, так и более сложных систем при температурах до 1700 К. Поскольку в точке кипения возникает струйное движение пара образца в холодную часть прибора, где он конденсируется, в качестве побочного результата опыта можно производить отбор пробы для химического анализа конденсата, что позволяет определить характеристику брутто-состава пара. Эго означает, что метод точек кипения дает для расчета две сопряженные характеристики насыщенного пара — его давление и брутто-состав [c.46]

Жпзнь невозможна без механического движения. Клетки и организмы выполняют механическую работу, двигаясь как целое и перемещая свои функциональные части в поле тяготения, преодолевая сопротивление воздушной или жидкой среды и т. д. Механическая работа производится в изотермических и изобарических условиях. Тем самым она совершается не за счет тепловой, а за счет химической энергии. [c.387]

По мере увеличения скорости вертикального потока газа и в отсутствие разделяющей перегородки в аппарате фонтанирующего слоя возникает несколько иной режим циркуляции дисперсного материала и движения газа. Наблюдения за течением газа с помощью нитковых индикаторов и измерения скорости газа шаровыми зондами показали, что имеются две зоны, существенно отличающиеся по характеру течения сплошной фазы. Над входным щелевым отверстием аппарата образуется изобарическая турбулентная струя, а около наклонной стенки — малоскоростной обратный поток газа в направлении основания восходящей струи. В таком аэрофонтанном режиме частицы дисперсного материала следуют за газовым потоком, при этом в аппарате фонтанирующего слоя образуются характерные зоны вертикальная двухфазная струя (зоны I и 2 на рис. 5.24), зона опускающегося материала (зона 3), свободное от частиц пространство (зона 5) и зона поперечного движения материала 4). [c.346]

Для изобарической плоской струи конечной толщины, используя уравнения неразрывности и количества движения и имея в виду, что в потенциальном ядре (7o= onst, У1 = 0, Г. Н. Абрамович теоретически определил расположение границ зоны смешения в координатной системе, показанной на рис. 7-1, следующими соотношениями для внутренней границы [c.104]

Так как при расширении газа множитель уменьшается, то для поддержания заданного значения давления необходимо увеличение множителя во столько же раз. Кинетическая же энергия поступательного движения молекул газа будет увеличиваться только в том случае, если температура газа повышается. Следовательно, при изобарическом расширении газа подводимая к нему теплота расходуется не только на пбполнение той Части кинетической энергии поступательного движения молекул, которая расходуется на работу расширения газа, но и на увеличение кинетической энергии молекул во столько раз, во сколько раз уменьшается число молекул в единице объема. Таким образом, при изобарическом расширении газа только часть теплоты, подводимой к газу, преобразуется в работу. [c.22]

Поверхности раздела, порождающие вихри, могут образоваться за счет изменения давления и плотности (или удельного объема) жидкости при ее течении, так как при этом постоянная в уравнении Бернулли не сохраняет своего значения. В теории вихревых движений это известно под названием теоремы Бьеркнеса, согласно которой пересечение изобарических (р = onst) и изостерических удельный объем v = onst) поверхностей порождает циркуляцию жидкости, меняющуюся во времени, т. е. создает вихревое движение. [c.95]

СОСТОЯНИЯ, соответствующая максимальному значению температуры, называется крикондетерм . На линзообразных участках диаграммы состояния, которые залиты серым цветом (рис, 63), возможны обратная ретроградная конденсация, то есть процесс испарения при изобарическом понижении температуры, и обратное ретроградное испарение, то есть процесс конденсации при изотермическом понижении давления. Так, например, при изобарическом изменении параметров состояния (рост температуры) по прямой АС при движении со стороны жидкости мы из точки с1, в которой смесь находится в жидком состоянии, попадаем в двухфазную область парожидкостного состояния системы. По мере роста температурь( парообразование возрастает, В точке / на границе линзообразной зоны имеет место максимальное парообразование. На участке /с прямой АС происходит постепенная (по мере роста температуры ) конденсация (или обратная ретроградная конденсация) смеси, которая в точке с, лежащей на кривой начала кипения, вновь полностью переходит в жидкую фазу. Аналогичное парадоксальное чередование явлений конденсации и испарения наблюдается при движении по прямой АВ, При изотермическом изменении параметров состояния (рост давления) по прямой АВ при движении со стороны пара мы из точки [c.144]

Примеры изобарических пограничных слоев, относящиеся к движениям, отличным от продольного обтекания пластины, помещены в главу XI. Это —задачи о пограничных слоях на поверхности конуса в сверхзвуковом осевом потоке, на стенке ударной трубы при прохождении сквозь нее ударной волны, на иоверхности быстро вращающегося в газе диска, в сверхзвуковой струе, а также о пограничном слое на пластине в гиперзвуковом потрке при равновесной диссоциации газа и при движении ионизированндго газа во внешнем магнитном поле. [c.8]

Существенным обобщением изобарических являются барохрочные движения газа, выделяемые зависимостью давления только от времени [c.88]

Если во второй части теоремы отказаться от требования изэнтропичности непостоянного движения, примыкающего к постоянному, то утверждение будет, вообще говоря, неверным. Действительно, примыкание может происходить вдоль траектории (характеристики Со), а не постоянное движение может быть изобарическим (см. 9). Однако если дополнительно предположить, что примыкание происходит по звуковой характеристике, то вторая часть теоремы будет верна и без требования изэнтропичности (впрочем, в этом случае она фактически совпадает с первой частью теоремы). [c.152]

Рис. 12.10. Зональный разрез планетарной волны с восходящей групповой скоростью. Линии равных фаз нанесены через четверть периода. Высокое обозначает линию максимального поверхностного давления (или максимальную аномалию геопотенциала изобарической поверхности). Низкое обозначает противоположную фазу. Тепло соответствует зоне максимальной температуры, холод — минимальной. К полюсу характеризует линию с максимальной меридиональной скоростью. Маленькие штриховые стрелки показывают агеострофическое движение (относительно среды). Опускание вдоль линии низкое соответствует нагреванию, так что вся картина как целое смещается к западу (опять же относительно среды). Рисунок, кроме того, можно толковать как стоячую планетарную волну, в которой воздух движется слева направо (западный ветер) со скоростью, в точности компенсирующей фазовую скорость западного направления. Соответствующий поток над синусоидальным рельефом, а также траектории близко расположенных частиц показаны в нижней части рисунка. Вверх по потоку давление является высоким (В), вниз по потоку низким (Н). Соответственно воздух воздействует на рельеф с силой, направление которой показано внизу на рисунке. Рисунок построен с искажением соотношений масштабов по вертикали и горизонтали, равным Ы ]. Линии равных фаз при этом наклонены под углом 45°. В этом случае групповая скорость направлена вертикально вверх относительно воздуха, а относительно земли в используемой растянутой системе координат она направлена перпендикулярно линиям равных фаз. Если оценить вертикальные расстояния между линиями тока, то можно убедиться в том, что наибольшему растяжению подвержены вихревые линии в области высокого давления ( высокое ). Растяжение в этой области дает ииклонический вклад в их относительную завихренность. Вместе с тем частицы, расположенные на этой линии, также испытывают и максимальные меридиональные смещения. При этом Р-эффект создает антициклонический вклад в растяжение. Таким образом, в сумме на линии, отмеченной высокое , относительная завихренность оказывается антициклонической. Это можно увидеть, рассматривая поле меридиональной скорости.

Это соотношение иллюстрируется иа рис. 6.20, который показывает, что высокое значение давления на поверхности уровня соответствует высокому значению геопотеициала иа изобарической поверхности. Для невязкой иевращаюшейся жидкости горизонтальные компоненты уравнения количества движения [c.223]