Идеальные газы адиабатическое расширение

Изменение энтропии при адиабатическом расширении идеального газа определяют по формуле [c.70]

Охлаждение газов при их расширении в детандере. В данном случае расширение предварительно сжатого газа происходит в газовом двигателе, который одновременно совершает внешнюю работу последняя может быть использована для любых целей, например для перекачки жидкостей или нагнетания газов. Расширение сжатого газа в детандере происходит без обмена теплом с окружающей средой, и совершаемая при этом газом работа производится за счет его внутренней энергии, в результате чего газ охлаждается. Предельная температура охлаждения определяется по общему уравнению (IV, 1) для адиабатического расширения идеального газа. [c.652]

Вычислите W, AU, АН, AS для процессов перехода идеального газа из состояния 1 (Я,, Тi) в состояние 2 (Р2, Т2) 1) при изотермическом расширении и изобарическом нагревании 2) при изотермическом расширении и изохорическом нагревании 3) при адиабатическом расширении и изобарическом нагревании 4) при адиабатическом расши рении и изохорическом нагревании. [c.92]

В идеальной форме, как показано на рис. 3.25, простой (т. е. без промежуточного охлаждения воздуха и регенерации тепла) цикл ГТД (цикл Брайтона) состоит из обратимого адиабатического (изоэнтропийного) сжатия (линия 1—2), подвода тепла при постоянном давлении (линия 2—< ), адиабатического расширения (линия 3—4) и охлаждения при постоянном давлении до начального состояния (линия 4—1). На практике охлаждение достигается непрерывным выпуском отработавших газов и замещением их воздухом из окружающей среды. [c.160]

Уравнение работы адиабатического расширения идеального газа было получено ранее [см. уравнение (I, 28)1. Подставляя в [c.54]

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]

Идеальный газ адиабатически расширяется из объема Vi в вакуум. Вычислить возрастание энтропии, если в конечном состоянии газ имеет объем и показать, что процесс расширения является необратимым. [c.99]

На таких диаграммах можно легко проследить ход тех изменений, которым подвергается вещество (испарение, конденсация, сжатие, расширение, охлаждение, изменения адиабатические, изотермические, изоэнтальпные и другие). Для любой точки линии изменения можно быстро найти на диаграмме параметры, характеризующие состояние вещества (энтропию, энтальпию, давление, объем, температуру). В работе, связанной с развитием технологического метода, когда обязателен, например, выбор оптимального варианта процесса, проходящего при рассмотренных нами изменениях системы, энтропийные диаграммы незаменимы. Кроме того, следует помнить, что, особенно в областях низких температур и высоких давлений, поведение реальных газов резко отличается от поведения идеального газа, и расчеты по рассмотренным выше уравнениям требуют внесения поправок, трудно поддающихся вычислению, а иногда и не очень точных. Проведение расчетов с использованием энтропийных диаграмм, составленных по экспериментальным данным, обеспечивает получение значительно более точных результатов в короткое время. [c.142]

В то время как при адиабатическом расширении любого газа, происходящем с совершением внешней работы, его температура сильно меняется, температура идеального газа при расширении без совершения внешней работы остается постоянной в течение всего процесса. Однако опыт показывает, что при адиабатическом расширении без совершения внешней работы температура реальных газов хотя и незначительна, но снижается снижение его происходит за счет работы внутримолекулярных, так называемых ван-дер-ваальсовых, сил. Это явление носит название холодильного эффекта, для подсчета которого существует ряд эмпирических формул [c.74]

Решение. Для определения работы адиабатического расширения воспользуемся уравнением (VI.15). Величину у определим из Ср и Су. Аргон — одноатомный газ. Следовательно, его изохорная теплоемкость на основании молекулярно-кинетической теории идеальных газов равна v= /2 R = 1,5-9,3143 = 12,4715 Дж/(моль К) [c.47]

Если разность давлений на длине канала невелика по сравнению с абсолютным давлением в канале, то удельный объем газа с достаточной точностью может быть принят постоянным. Если же требуется учесть изменение Уг по длине канала, то обычно используют аппроксимацию вида Уг = /(Ян), построенную по данным для состояния насыщения рассматриваемой среды. При небольших давлениях для описания изменения Юг = 1(Рц) используют, в зависимости от конкретных условий движения среды в канале, адиабатический или изотермический законы расширения идеального газа. [c.82]

Один пример уже был приведен в 8. В данном параграфе ограничимся рассмотрением квазистатических процессов. Очевидно, вышеупомянутый закон должен быть справедлив для этого специального класса изменений состояний. Примером может служить адиабатическое сжатие или расширение идеального газа, которое осуществляется изменением величин Р я V, связанных уравнением (7.2). [c.46]

Учитывая условия адиабатического расширения (2.24), состояния равновесия (2.27), полученное выражение (2.26) и уравнение состояния идеального газа, можно показать, что относительная длина витка винтовой линии основной струи равна [c.43]

При адиабатическом расширении идеального газа его температура понижается (Га < Ti). [c.61]

Определите работу, совершаемую одним молем одноатомного газа в идеальном состоянии при адиабатическом расширении, если температура газа понизилась при этом на 50°, [c.13]

Задание. Найдите работу расширения I моль идеального газа при постоянном объеме системы, постоянном давлении, постоянной температуре и в адиабатическом процессе. Используйте общее уравнение (2.1), уравнение состояния идеального газа и первый закон термодинамики. [c.65]

Почему в формулировках Клаузиуса и Кельвина речь идет о круговом процессе — действуя посредством кругового процесса Потому что, например, при однократном расширении идеального газа по изотерме 1—2 (рис. П1.3) в принципе возможно поЛное превращение теплоты в работу [вспомните соотношение (П.33), где Qt= Ат. Но нельзя бесконечно расширять газ, и для повторения операции получения второй и т. д. порций работ необходимо будет его сжать. Если сжимать газ при той же температуре Ti, т. е. по изотерме 2—1 (рис. П1.3), не получится выигрыша работы. Поэтому в цикле Карно газ из состояния 2 расширяют адиабатически до состояния 3, снижая его температуру до T a. Сжатие при T a требует затраты меньшей работы [формула (П.33)1, а поэтому в целом и получается выигрыш работы, равный площади цикла 1 2 3 4. [c.69]

Для определения работы при адиабатическом расширении идеального газа используем уравнения (1.8) и (1.12) бЛ — [c.19]

Отсюда следует, что адиабатическое расширение одного моля идеального газа от до описывается уравнением [c.19]

Следовательно, при изменении направления процессов, проходящих последовательный ряд таких бесконечно близких состояний, можно не только вернуть систему и окружающую ее среду в первоначальное состояние, но и заставить их (систему и среду) совершить в обратном направлении точно те же изменения, что и при прямом процессе. Примером обратимых процессов может служить адиабатическое расширение или сжатие идеального газа. Однако этот процесс может быть обратим лишь при условии полной тепло-изолированности системы и бесконечно медленного изменения объема и давления газа, необходимого для быстрого выравнивания температуры. Изотермическое расширение или сжатие идеального газа тоже может быть обратимым процессом при условии немедленного теплообмена с окружающей средой, необходимого для сохранения постоянства температуры. И адиабатический, и изотермический процессы обратимы при условии бесконечно медленного их протекания и исключения трения. Таким образом, понятие об обратимости процесса вводится в целях установления стандарта для сравнения реальных процессов. [c.46]

Вычислите максимальную работу а) изотермического и б) адиабатического расширения 2 молей азота от 10 до 20 л (считая его идеальным газом) с начальной температурой 25° С. Примите, что Су — кЯ-Исходя из уравнения J,Jт=(— 1Ср) дН дР)т, выведите формулу [c.23]

Насколько изменится внутренняя энергия одного моля идеального газа при адиабатическом расширении от состояния с давлением Р и температурой 7 до бесконечно большого объема Какая при этом будет произведена работа [c.12]

На этом вывод заканчивается, потому что работа, произведенная на (. идеальным газом при его адиабатическом и обратимом расширении от до У ,. получается путем подстановки последнего выражения в т = Су Т [c.109]

Реальные циклы сжижения отличаются от идеального тем, что при дросселировании или адиабатическом расширении сжижается не весь газ, а только некоторая часть его. Несжиженная часть, имеющая низкую температуру, используется для охлаждения вновь введенной порции сжижаемого газа. [c.746]

При адиабатическом расширении газа совершается работа над окружающей средой за счет внутренней энергии газа температура падает, так как 9=0. Для моля идеального газа первый закон записывается следующим образом [c.42]

Показать, что для обратимого адиабатического расширения идеального газа [c.42]

Заметим, также, что в отличие от дросселирования адиабатическое расширение сопровождается охлаждением даже идеального газа. Конечная температура газа может быть найдена из соотношения. = (pa/pi) - [c.744]

Р е ш е н и е. Для определения работы адиабатического расширения поспользуемся уравнением (VI.15). Величину определим из Ср и С /. Аргон — одноатомный газ. Следовательно, его изохорная теплоемкость на основании выводов из молекулярно-кинетической теории идеальных газов = /2 =1,5-8,3143=12,4715 Дж/(моль-К) [c.49]

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]

Обычно во всех экспериментальных работах давление и температуру определяют непосредственно с помощью манометров и термометров, хотя не менее точные результаты измерений дают и относительные методы. Для определения молярного объема и плотности применяются самые различные методы измерения. Наиболее простым и прямым путем является определение массы газа и занимаемого им объема, по которым можно найти и = У1п и р = п1У. Непосредственное определение плотности можно также осуществить с помощью метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и по результатам измерений показателя преломления. Можно использовать также относительный метод определения плотности, если имеется газ, отклонение которого от идеального газа хорошо известно. Кроме того, для определения плотности можно использовать методы, основанные на эффекте расширения газа. Из этих методов широко известны метод адиабатического расширения (метод Джоуля— Томсона) и метод последовательного изотермического расширения (метод Барнетта). [c.73]

Но что такое ра.ч(гость те.мператур Эго один из моментов, упу щенных па.ми пз виду мы также упустили несколько других моментов, Во-первых, мы не определили точно, расширяется или сжимается система мы вычислили изменение внутренней энергии и тем самым — проделанную работу при переходе от некоторого начального состояния в точно не определенное конечное состояние. Во-вторых, и это важнее, мы даже не определили, производится лп работа в условиях обрати.мостн. И тем не менее уравнение (3,2,23) справедливо для все.х видов адиабатического расширения или сжатия идеального газа, обратимого или необратимого [c.106]

Однако практически преимущества детандирования, по сравнению с дросселированием, не столь значительны, как следует нз теоретических соображений. Действительно, согласно уравнению (IV) для идеального газа, работа адиабатического расширения, при прочих равных условиях, пропорциональна абсолютной температуре газа в первой степени. Расширение газов в детандере происходит при значительно более низких температурах, чем их сжатие в компрессоре, и поэтому доля расхода энергии, компенсируемая работой детандера, невелика. Она уменьшается еще больше при работе детандера в (збласти, где происходит частичное сжижение газа, т. е. когда свойства газа весьма значительно отклоняются от законов идеального состояния. Эффективность охлаждения при расширении газа в детандере также заметно снижается вследствие гидравлических ударов и вихреобразования, приводящих к выделению тепла и потерям холода, обусловленных несовершенством тепловой изоляции детандера. [c.653]

В каком из обратимых процессов с 1 моль идеального газа изменение энтропии будет наибольшим 1) изобарическое нагревание от 300 до 400 К 2) изохо-рическое нагревание от 300 до 400 К 3) изотермическое расширение от 300 до 400 м 4) адиабатическое расширение от 300 до 400 м [c.23]

Второй закон термодинамики-тесно связан с обратимостью процессов. Обратимыми называются такие процессы, которые можно реализовать в прямом и обратном направлении так, чтобы система и окружающая ее среда точно вернулись в исходные состояния. Примером обратимых процессов может служить движение идеальной механической системы, в которой отсутствует трение и другие источники теплоты (математический маятник). Колебания физического маятника не будут обратимыми, так как часть энергии превращается в теплоту трения. Практически обратимым процессом можно считать адиабатическое или изотермическое расширение или сжатие идеального газа при условии бесконечно медленного протекания процесса и исключенияг всякого трения. Обратимые процессы являются идеальными предельными случаями реальных процессов. [c.92]

Для адиабатического процесса йд — О и, следовательно, йи = — РйУ. Таким образом, Сукт = — (1уа и ш =— Су Т2—Т ). Для адиабатического обратимого процесса расширения идеального газа [c.208]

Затрата работы будет минимальной при идеальном процессе сжижения газа, который можно представить осуществляемым путем изотермического сжатия и адиабатического расширения. Как видно из Т—5-диаграммьг (рис. 517), в таком процессе газ сжимается изотермически при температуре T- от точки А до точки В по прямой ЛВ. После сжатия газ адиабатически расширяется (вертикаль ЙС), превращаясь в жидкость. Газ подвергается также охлаждению, причем охлаждающей водой от него отнимают не только тепло в количестве, необходимом для сжижения, но и тепло, в[лделивгпееся в результате изотермического сжатия [c.744]