Процесс расширения необратимый

Рис. 23. Иллюстрация процесса расширения газа I — обратимое расширение II — необратимый процесс расширения газа

Для химической реакции теплоту Qy и Qp, выражаемую соотношениями (62.2) и (62.3), называют тепловым эффектом реакций при постоянном объеме и постоянном давлении. Под тепловым эффектом химической реакции понимают количество теплоты, которое выделяется или поглощается при условиях а) процесс протекает необратимо при постоянном объеме или давлении б) в системе не совершается никаких работ, кроме работы расширения системы в) продукты реакции имеют ту же температуру, что. и исходные вещества. [c.206]

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]

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]

Ранее было показано, что максимальная работа расширения должна соответствовать обратимому характеру процесса. Подобное же можно сказать в отношении любой работы. Наибольшее возможное количество работы можно получить от системы в случае обратимого процесса. Работа необратимого процесса обязательно меньше. [c.92]

Из рис. П.1 видно, что затраченная на сжатие работа больше, чем полученная при расширении, и, следовательно, процесс проведен необратимо. Вообразим теперь другой способ его осуществления, при котором груз с поршня снимается по одной песчинке, так что давление газа лишь на очень малую величину превышает. груз поршня, при расширении оно также очень мало уменьшается. "При таком проведении процесса он приближается к обратимому и его протекание изображается кривой 1. Очевидно, процесс сжатия при нагружении поршня отдельными песчинками будет изображаться той же кривой (в обратной последовательности). Из рнс. П.1 видно, что при таком обратимом изотермиче- [c.33]

Из рис. 1 следует, что площадь, численно равная работе обратимого расширения, максимальна (сравнение обратимого процесса с необратимым имеет смысл лишь при одних и тех же начальном и конечном состояниях системы, как это и сделано в данном случае). [c.21]

В обратимом процессе испарение и расширение воды производит работу. Эта работа, сохранившись в окружающей среде, будет доступна, если потребуется, в обратном процессе. В необратимом процессе вода не будет производить работы и возможность получения работы от нее будет потеряна. Следовательно, в необратимом процессе от резервуара отводится меньше тепла. [c.227]

Однако до плавления он в процессе нагревания необратимо переходит в высокотемпературную модификацию, причем переход сопровождается резким увеличением объема (расширением) кристаллов [c.29]

Если вновь сжимать газ, то под действием первой порции нагруженного песка давление резко возрастает (от точки Г до Д), затем объем газа уменьшится до равновесного (точка Е). При дальнейшем нагружении поршня может быть вновь достигнуто исходное состояние по ступенчатой линии 3. Из рис. 1.3 видно, что затраченная на сжатие работа больше, чем полученная при расширении, и, следовательно, процесс проведен необратимо. [c.20]

Эжекторные холодильные установки объединяют процессы расширения пара в паровой машине или турбине и сжатия его в компрессоре. Энергетические показатели этих установок ниже, чем компрессионных и абсорбционных, вследствие больших необратимых потерь в эжекторе. Степень их термодинамического совершенства в зависимости от условий работы и конструкций 0,14-0,18. Эжекторные холодильные установки характеризуются простотой конструкции и обслуживания, малой массой и первоначальной стоимостью. В качестве рабочего тела можно использовать воду, аммиак, фреоны и др. Однако практическое применение нашли пароводяные установки, в которых рабочим телом и одновременно хладоносителем служит вода. Схема эжекторной холодильной установки приведена па рис. 46. [c.74]

Введение детандера вместо верхнего дросселя в схему двух давлений позволяет заменить необратимый процесс расширения в дросселе более эффективным расширением в детандере. [c.113]

Под пластичностью обычно понимают свойство твердых тел необратимо деформироваться под действием внешних сил. Поэтому название предлагаемой читателю монографии может показаться противоречивым, а потому требует от авторов объяснения этого названия и указания круга обсуждаемых вопросов. В данном случае мы встречаемся с нередко реализующимся в ходе развития науки процессом расширения и взаимного проникновения ее понятий, что является следствием все более углубленного понимания природы изучаемого объекта. [c.6]

Величина коэффициента переноса, как и следовало ожидать, не влияет на форму кривой, описывающей обратимый процесс. При необратимом процессе уменьшение р сопровождается значительным уменьшением максимального анодного тока, резко выраженным расширением интервала потенциалов, в котором происходит растворение, и смещением потенциала максимума тока в положительную сторону, если лимитирующей стадией является ионизация атомов. В промел<уточном случае (рис. 1,6) наблюдаются несколько иные закономерности. Потенциал максимума тока смещается в положительную сторону при увеличении коэффициента р. Максимальный ток электрохимического растворения при этом сначала уменьшается, затем увеличивается. Это явление, по-видимому, обусловлено изменением характера кинетики электродного процесса. Из рис. 1,6 видно, что при значениях р = 0,2 и 0,5 скорости прямой и обратной реакций соизмеримы — не выполняются оба нера- [c.28]

Так как практически расширение осуществляют не в детандере, а в редукционном вентиле, где процесс расширения является необратимым, часть энергии парй АЫ остается неиспользованной и перейдет в тепло, произведя некоторое бесполезное испарение, и, таким образом, холодопроизводительность машины будет меньше. [c.614]

Термодинамическая эффективность газового холодильного цикла в большой степени зависит от эффективности основного элемента этого цикла — расширительной машины. Однако даже при высоких значениях адиабатического к. п. д. расширительной машины необратимость процесса расширения газа в ней, как правило, больше необратимости процесса дросселирования жидкости в том же интервале давлений. [c.226]

Так как практически расширение осуществляют не в расширительном сосуде, а в редукционном вентиле, где процесс расширения является необратимым, часть энергии пара ЛЬг остается неиспользованной и перейдет в тепло, произведя некоторое бес- [c.256]

Действительный процесс расширения газа в НА является необратимым адиабатным процессом, так как протекает с трением, но практически без теплообмена с окружающей средой. Для этого процесса можно получить уравнение, совпадающее с уравнением политропного процесса (ро" = [c.75]

Предположим, что газ изотермически расширяется без совершения какой-либо внешней работы из данного резервуара при данном давлении в другой резервуар с меньшим давлением. Ясно, что этот процесс является необратимым. Его можно провести вновь, но только при помощи внешнего воздействия, а тогда мы уже имеем дело с другой системой. Однако предположим, что имеется тепловой резервуар при температуре, равной температуре газа. Если мы не отрицаем возможности того, что тепло может передаваться от какого-нибудь данного тела к другому телу, имеющему более высокую температуру, без помощи внешнего воздействия, тогда можно представить, что имеется некоторый род механизма, допускающий получение разности температур в нашем тепловом резервуаре. Как результат этой разности температур некоторое количество тепла в источнике можно использовать для получения работы посредством тепловой машины, и эту работу можно употребить на возвращение расширенного газа, посредством изотермического сжатия, к его исходному давлению. Работа сжатия проявляется как теплота, возвращающаяся в резервуар. Общим результатом будет обращение необратимого расширения газа без каких-нибудь изменений во внешней среде. [c.95]

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]

Необратимость процесса расширения с получением работы в детандере замедляет Падение температуры. С увеличением необратимости процесса конечная темпера- [c.19]

Каждый процесс, в котором происходит расширение или сжатие газа, рассматривают как процесс перехода тепловой энергии в механическую или механической в тепловую. Чтобы тепловая машина работала непрерывно, необходимо последовательное сочетание нескольких процессов, в результате которых рабочее тело приходит в первоначальное состояние. Подобное последовательное изменение состояний тела называется циклом. Если отдельные процессы, входящие в цикл, обратимы, то и весь цикл также обратимый. Процесс называется обратимым, если физически допустимо вообразить изменение направления процесса к исходному состоянию одновременно с приведением всех взаимодействующих тел тоже к их исходному состоянию. В противном случае процесс называется необратимым. [c.16]

При расширении газа йр< 0, а следовательно, и (1Н < 0. Этот резуль-, тат относится к случаю обратимого (изоэнтропийного) расширения газа. Однако он остается качественно верным и в реальных условиях уравнение (1) соблюдается тем точнее, чем меньше сказываются факторы, определяющие необратимость реального процесса расширения. [c.177]

Эффект снижения давления струи газа или жидкости в процессе протекания через сужение называется дросселирова нием. Процесс расширения газа путем дросселирования является изоэнтальпийиым и необратимым. [c.127]

Если в закрытой или изолированной системе химическая реакция протекает самопроизвольно, то процесс носит необратимый характер. Для того чтобы реакция стала обратимой, необходимо систему, в которой она протекает, снабдить специальным устройством, позволяющим получать обратимую работу благодаря протеканию реакции и которую в дальнейшем можно было бы использовать для проведения процесса в обратном направлении. Как было отмечено в гл.1, полная работа системы 8складывается из работы расширения Рс1У н полезной работы 81У [c.47]

Подчеркнем, что часто встречающееся утверждение процесс необратим, так как сам по себе не-может протекать,в обратном направлении, — слишком узко. Планк настойчиво указывал на недостаточность этой формулировки Из того, что процесс сам по себе не идет в обратном направлении, еще не следует, что он необратим, как это, например, имеет место в случае многих, вполне обратимых механических процессов существенно, чтобы после окончания процесса нельзя было, применяя какие угодно вспомогательные средства, восстановить повсюду в точности начальное состояние, иначе говоря, чтобы нельзя бы по вернуть всю природу в то состояние, в котором она находилась к началу процесса . В качестве примера приведем анализ процесса расширения газа в пустоту. В данном случае вопрос об обратимости сводится к тому, возможен ли процесс, единственный результат которого заключался бы в сжатии газа без изменения его внутренней энергии. На сжатие газа надо затратить работу и, чтобы внутренняя энергия газа не увеличилась, надо отнять у него эквивалентное количество теплоты, наконец, чтобы никаких изменений в окружающем мире не произошло, надо было бы эту отнятую у газа теплоту некомпенсировално превратить в работу, что невозможно. Значит, расширение газа в пустоту необратимо. [c.92]

Введение в цикл необратимого процесса расширения в дросселе (процесс 4 —5) вместо обратимого процесса расширения в расширительной машине приводит к уменьшению холодонроизводительности такая замена вызывается трудностью практического создания малой машины, в которой работа осуществляется насыщенной жидкостью. [c.71]

Для иллюстрации определения обратимого процесса приведем следующий пример. Если газ расширяется в пустоту, то такое расширение совсем не будет сопровождаться работой. Если мы теперь пожелаем вернуть газ в начальное состояние, то на это придется затратиь известную работу, которую можно получить, производя некоторый процесс в окружающей среде. В резу.пьтате этого процесса как-то изменится состояние некоторых тел, находящихся в окружающей среде, и, таким образом, вся система (сосуд с газом и прилегающая часть окружающей среды) не придет в первоначальное состояние. Напротив, если газ расширяется равновесно, то мы получим от него работу, при помощи которой равновесным же процессом можем изменить состояние каких-то окружающих газ тел. Далее, производя с этими телами обратный равновесный процесс, мы получим ту же работу, которую затратим на сжатие газа, и, таким образом, приведем всю систему в первоначальное состояние. Первый процесс будет необратимым, и необратимость его вызвана протекающим в системе неравновесиым процессом второй же процесс обратим и состоит исключительно из равновесных процессов. [c.13]

На рис. 138 линией 1—3 показан процесс полнтронического расширения в детандере, а линией 1—3 — обратимый процесс адиабатического расширения. Разность А 5 = 8з — з характеризует необратимость процесса потеря энергии в результате несовершенства процесса расширения в детандере определится из общего соотношения [c.212]

Поток воздуха, поступающий тангенциально к внутренней поверхности трубы, совершает вращательное движение по отношению к оси трубы. Периферийная часть образовавшегося вихревого потока перемещается по горячему концу 3 (рис. V—10) к дросселю 4, где часть потока выводится из трубы по кольцевой щели при температуре Т . Остальная часть воздушного потока движется по центральной части трубы противотоком к периферийному потоку и выводится через отверстие I диафрагмы при температуре Т . Энергообмен между центральной и периферийной частями вихревого потока характеризуется существенной необратимостью, поэтому процесс расширения холодного потока воздуха изображается не изоэнтропой 1—2, см. рис. V—1), а необратимой политропой 1-2). [c.190]

В результате принятия одинаковых исходных данных получены примерно одинаковые для различных схем (по отношению к 1 кмоль п. в. или к 1 кмоль Оа при одинаковом выходе кислорода) значения потерь от необратимости, связанных с сопротивлением на обратном и прямом потоках и температурными напорами в теплообменных аппаратах, а также с притоком тепла из окружающей среды и с несовершенством процессов расширения. В сумме указанные потери составляют 9,07 Мдж1кмоль Og, что для схемы с двукратной ректификацией соответствует 35% от расхода энергии на изотермическое сжатие воздуха, а для схемы с вводом газообразного воздуха в верхнюю колонну 43%. Очень значительны потери от сопротивлений в теплообменных аппаратах. С учетом потерь от сопротивлений в колоннах общие потери от гидравлических сопротивлений аппаратуры в схеме с вводом газообразного воздуха в верхнюю колонну составляют 24,4%, от изотермической работы сжатия воздуха. [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология