Процесс расширения газов изотермический

Рис. 11.9. Сравнение изотермического и адиабатного процессов расширения — сжатия идеального газа

Рис. 2.1. Схемы изотермических процессов расширения газа а, б— неравновесные в — равновесный

В каком из процессов расширения газа в идеальном состоянии от объема Vi до объема V2 работа будет больше в изотермическом, адиабатическом или изобарическом [c.15]

Для вычисления работы расширения газа в изотермическом процессе подставим давление из уравнения состояния 1 моль идеального газа (уравнение Клапейрона PV = RT) в уравнение [c.66]

Процесс расширения газа в объеме V примем изотермическим. В этом случае задача решается с некоторым запасом, так как величина к при изотермическом расширении газа меньше, чем при адиабатическом. С учетом сделанного допущения уравнение (2.94) примет вид [c.69]

Таким образом, в изотермическом процессе расширения газа внутренняя энергия системы, преобразованная в работу против внешнего давления, восполняется за счет притока теплоты, В рассмотренном здесь случае обратимого проведения процесса совершенная работа идентична максимальной полезной работе, которая, как показано ниже, равна изменению функции состояния. Минимальная обратимая работа сжатия, необходимая для перевода системы в исходное состояние, равна RT n v2 V]). При необратимом проведении процесса (потери на трение, Др>0) часть полезной работы теряется, переходя в теплоту. В предельном случае расширения газа в вакуум работа не совершается, однако для возвращения в исходное состояние необходима работа по крайней мере не меньшая, чем соответствующая уравнению (200). [c.221]

Рассмотрим работу идеальной тепловой машины, в которой в качестве рабочего вещества применяется идеальный газ. За счет теплоты, поглощаемой от нагревателя, изменяется состояние газа и совершается работа. Машина работает по циклу, который состоит из четырех процессов 1) изотермического расширения 2) адиабатического расширения 3) изотермического сжатия 4) адиабатического сжатия. Все процессы проводятся обратимо, и газ после завершения цикла возвращается в исходное состояние. Допустим, что машина работает без трения и не теряет теплоты на лучеиспускание. Возьмем в качестве рабочего вещества 1 моль идеального газа, начальное состояние которого характеризуется температурой ТI, давлением рх и объемом VI (точка А, рис. 33). [c.95]

Рассмотрите свойства энтропии как функции состояния системы. Как вычислить энтропию из опытных данных Вычислите изменение энтропии при различных обратимых процессах в газах изотермическом, изобарическом и адиабатическом расширении и изохорическом нагревании. Зависит ли результат последнего расчета от уравнения состояния газа [c.296]

Если температура остается постоянной, то на основании (IV.115) приходим к равенству (IV.2), в соответствии с которым при изотермическом расширении газа (когда V2>Vi и In V2/Vi>0) его энтропия увеличивается. Отметим, что если это увеличение объема обусловлено расширением газа в пустоту или в другой газ, находящийся при том е давлении, то газ не совершает при этом никакой работы, а поэтому, как идеальный газ, он не охлаждается, т. е. не нужно подводить к нему теплоту для поддержания постоянной температуры. Однако энтропия газа увеличивается, поскольку рассматриваемые процессы расширения газа есть процессы необратимые, следовательно, должно выполняться неравенство dS>0. [c.119]

Как уже отмечалось выше, в действительности сжатие и расширение газов протекает не адиабатически и не изотермически, а в каждом отдельном случае, в зависимости от конкретных условий ( скорости процесса, степени сжатия и изолированности системы и т. д.), лишь приближается к одному т этих процессов. Такие реальные процессы, при которых имеет место отвод тепла наружу или поступление его в систему из окружающей среды, называются политропическими процессами. Подсчет физических параметров системы (Р, V и Г), а также ее работы при подобного рода процессах производится по уравне- [c.72]

На процесс расширения газа в турбине твердая фаза оказывает действие, аналогичное промежуточному подогреву, так как нагретые в огневом подогревателе твердые частицы отдают свое тепло по мере расширения газа. Процесс, как и в компрессоре, приближается к изотермическому. [c.147]

Пусть исходное состояние газа характеризуется координатами точки А на диаграмме (рь У, Tq). Сравним изменение состояния для различных равновесных процессов расширения газа до объема Уг- Для изотермического процесса изменение происходит в-соответствии с кривой АВ. Для адиабатического процесса при [c.31]

Рассчитать конечную температуру, давление газа и работу процесса расширения газа до объема, в два раза превышающего первоначальный а) при медленном изотермическом расширении в цилиндре с поршнем, двигающимся без трения б) при адиабатическом расширении в аналогичных условиях и в) при мгновенном удалении перегородки между сосудом и эвакуированным пространством того же объема. Объяснить различие результатов, полученных в трех процессах. [c.67]

Чтобы заставить идти отрицательный процесс, необходимо соединить (компенсировать) его с положительным процессом. Например, для превращения теплоты в работу можно провести изотермическое расширение газа. Теплота, которая при этом поглощается газом, превращается в работу. Здесь компенсация отрицательного процесса (переход тепла в работу) производится положительным процессом расширения газа. [c.33]

Коэффициент Т1 называется экономическим коэффициентом полезного действия. Он равен отношению количества использованной для работы теплоты к количеству поглощенной теплоты. Как видим, этот коэффициент определяется также отношением разности температур изотермических процессов к температуре первого процесса расширения газа. [c.49]

Найдем зависимость относительного объемного количества газа, выделяющегося из раствора при расширении потока от давления насыщения жидкости газом до текущего давления р=р—Рпу считая состояние потока по газосодержанию равновесным. Процесс расширения принимаем изотермическим, поскольку тепловое состояние системы определяется жидкой фазой, имеющей значительно большую массу, чем выделившийся газ. [c.245]

Полагая, что процесс расширения газа при фильтрации через образец происходит изотермически по законам идеального газа, используя закон Бойля-Мариотта, получим [c.17]

На той же диаграмме в координатах 8, Т отражен процесс расширения мертвого остатка. Он начинается в точке с при температуре более низкой, чем температура конца сжатия основной порции газа, с отдачей тепла до момента, когда температура газа не снизится до температуры стенок (при расширении отвод тепла характеризуется условием п > /г). Дальнейшее расширение газа сопровождается нарастающим подводом тепла к газу, и процесс приближается к изотермическому (п < к) Ч [c.231]

В случае прерывистого регулирования расход газа в период перерыва в подаче происходит за счет расширения газа из ресивера и составляет за время перерыва У /з- Учитывая, что процесс сжатия и расширения газа в ресивере сопровождается теплообменом со стенками ресивера и протекает медленно, можно рассматривать его как изотермический. Объем газа, выходящего из ресивера при расширении, отнесенный к условиям всасывания, равен [c.609]

Цикл — это круговой процесс. Рассматриваемый цикл состоит из четырех последовательно совершающихся процессов 1) изотермического расширения 2) адиабатического расширения 3) изотермического сжатия 4) адиабатического сжатия газа. [c.66]

В первом процессе изотермическое расширение газа от объема V] до объема 2 осуш,ествляется при введении его в соприкосновение с теплоотдатчиком, имеющим температуру Гь [c.67]

При изотермическом процессе температура системы остается постоянной, значит, изменения внутренней энергии не происходит <Ш = 0. Тогда вся подводимая теплота в изотермическом процессе SQq идет на совершение работы расширения газа [c.172]

Таким образом, в рассмотренном изотермическом процессе расширения идеального газа его внутренняя энергия в состояниях (/) и (2) (см. рис. II.5) одинакова, т. е. и — Ui = AU = 0. Следовательно, согласно первому закону [c.36]

Следовательно, адиабата расширения в системе координат Р — V лежит ниже изотермы расширения, наоборот, адиабата сжатия — выше изотермы. Другими словами, адиабаты расположены круче изотерм. [Это непосредственно следует и из сопоставления уравнений (VI, 5) (Г = onst) и PV = onst (6Q = = 0).] Поэтому, если требуется расширить или сжать газ от заданного начального до заданного конечного объема, процесс выгоднее вести изотермически, а не адиабатно, хотя при изотермическом процессе энергия газа не высвобождается для превращения ее в работу и газ является лишь посредником при превращении подводимой извне теплоты в работу расширения. [c.130]

Для более подробного рассмотрения условий проведения и признаков равновесного процесса вернемся к изотермическому расширению идеального газа. На рис. П. 17, а изображен уже знакомый цилиндр с невесомым поршнем, погруженный в термостат с температурой Т. Представим себе сначала внешнее давление равным нулю, а поршень закрепленным задвижкой в положении 1. Если убрать эту задвижку, газ расширится поршень займет положение 2, а p v перейдет в p v . Поскольку внешнее давление по условию равно нулю, а поршень невесом, то при расширении не будет совершена работа, т. е. А = 0. Следовательно, и Q = О, так как, исходя из свойств идеального газа, AU = 0. Рассмотренный процесс является случаем предельно неравновесного перехода. [c.60]

Изотермическое расширение. Предположим, что газ заключен в цилиндр с поршнем и приведен в соприкосновение с нагревателем, имеющим температуру Т . Предоставим газу возможность расшириться до объема Уг- Вследствие расширения газ будет охлаждаться, но как только температура начнет падать, теплота от нагревателя перейдет через идеально проводящее тепло дно цилиндра, и температура повысится снова до Ту. При этом предполагается, что нагреватель настолько велик, что при таком переходе теплоты температура его остается постоянной. Так кдк внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры, которая в данном процессе остается постоянной, то газ совершает работу расширения целиком за счет поглощения теплоты и, следовательно, [c.95]

Если хотя бы одна стадия цикла Карно протекает необратимо, то и весь цикл необратим. Необратимым может быть, например, процесс адиабатического или изотермического расширения рабочего тела, если его давление на внешнюю среду превышает то давление, которое внешние тела оказывают на рабочее тело. Такой случай реализуется, в частности, когда газ расширяется в пустое пространство или в пространство, в котором давлению газа противопоставляется меньшее давление. Другим примером может служить движение поршня с трением. Во всех подобного рода необратимых процессах работа, совершаемая рабочим телом при его расширении, меньше, чем тогда, когда этот процесс совершается обратимо Ц обр > И необр. [c.31]

Идеальный цикл сжижения газа. Определим, пользуясь Т — "-диаграммой (рис. XVI1-2), минимальную затрату работы при идеальном обратимом процессе сжижения газа. Начальное состояние газа характеризуется точкой / (Г), г,), а его состояние после сжижения — точкой 3. 1 1деяльпый процесс осуществляется путем изотермического сжатия газа (линия /—2) и его адиабатического, или нзоэнтропического, расширения (линия 2—3). [c.649]

В сосуде при 273 К и 1,01 10 Па находится 10 моль одноатом- юго газа в идеальном состоянии. Рассчитайте конечную температуру, давление газа и работу процесса расширения газа до объема, в дьз раза превышающего первоначальный а) при медленном изотермическом расширении в цилиндре с поршнем, двигающемся без трения б) п])И адиабатическом расширении в аналогичных условиях в) при мгновенном удалении перегородки между сосудом и вакуумированным просгранством того же объема. Объясните различие результатов, полученных в трех процессах. [c.58]

Учитывая поправку Гагенбаха и считая процесс расширения газа, протекающего через капилляр, изотермическим, для вычисления вязкости, соответственно уравнениям (23) и (24) можно получить выражения [c.15]

Рассмотрим работу расширения газа при изотермическом процессе. При этом Т = onst, а величины р и V являются переменными. Используя уравнение состояния идеального газа pV = RT, заменим в уравнении (П,13) переменную величину р другой переменной величиной V [c.55]

Сжатие и расширение газа (считающегося идеальным) в технических устройствах не будут строго изотермическими и адиабатическими процессами (система обменивается некоторым количеством теплоты с окружающей средой, а Т Ф onst). Для таких процессов, называемых политропными [c.131]

При изотермическом компрессорном процессе 6 р(7 2—Г )—О и, следовательно, энтальпия газа как мера его энергии остается постоянной. Однако лри сохранении величины энтал[.пии компрессорный процесс переводит газ на новый потенциальный уровень, соот-ветсгвующий более высокому давлению р2, и тем предоставляет газу возможность совершить работу при расширении до начального давления. [c.293]

Напротив, работа перехода из одного и того же начального к одному и тому же конечному состоянию зависит от характера процесса (ср. изотермическое и изобарическое расширение газа). Макон кон [c.25]

Круговой процесс. Цикл Карно. Если после ряда превращений система возвращается в первоначальное состояние, то такой процесс называется круговым или циклом. Рассмотрим круговой процесс для случая газа. Изобразим состояния 1 и 2 газа, взятые при одной и той же температуре, точками Л и S на изотерме АСВ (рис. 14). При изотермическом расширении газа из состояния 1 в 2 изменение его р и У графически выразится кривой АСВ. При этом газ соверщает работу, которая графически изобразится площадью АСВВхАу (рис. 14). Если газ при расщирении из состояния 1 нагревается, а вблизи состояния 2 охлаждается до прежней температуры, то изменение его р и У будет описываться некоторой кривой ADB, отличающейся от изотермы. Работа расширения газа при этом процессе больше, чем в случае изотермического расширения, и изображается площадью ADBB Ai. [c.45]

Пусть исходное состояние газа характеризуется координатами точки А на диаграмме ри Vi, Т2). Сравним изменение состояния для различных равновесных процессов расщирения газа до объема Vi- Для изотермического процесса изменение происходит в соответствии с кривой АВ. Для адиабатического процесса при расширении газа температура понижается и процесс изображается кривой АС. Для изобарного процесса изменение идет по прямой AD. В изохорном процессе при l/2= onst изменение происходит, например, по прямой D. [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология