Расширение адиабатное и обратимое

Пусть теперь компрессор совершит необратимый процесс сжатия, тогда по достижении конечной температуры адиабатного обратимого сжатия энтропия газа возрастает на величину дз, определяемую необратимыми потерями, имеющимися при совершении процесса, и состояние газа обозначится точкой 2. Минимальная дополнительная работа, расходуемая в необратимом процессе, может быть без труда определена с помощью известного в термодинамике метода. Вернем газ из состояния 2 путем совершения обратимых процессов адиабатного 2 —си изотермического с—/ в первоначальное состояние 1. Тогда работа, которую отдаст газ, будет равна работе адиабатного расширения в процессе 2 —с, т. е. площади с —2 —/—/ или все равно, что Ь—2а—а—а, за вычетом работы изотермического сжатия в процессе с—1, выражаемой площадью [c.42]

Цикл Карно—это обратимый цикл, состоящий из четырех процессов изотермического расширения при температуре Т , изотермического сжатия при температуре Т , адиабатного расширения и адиабатного сжатия газа. Этот цикл схематически изображен на рис. I, 3, его проекция на координатную плоскость р—и представлена на рис. 1,4. [c.43]

Адиабатный процесс. При адиабатном процессе к газу не подводится и от него не отводится теплота, т. е. д = 0. Этот процесс является хорошим приближением к реальным процессам сжатия и расширения, если последние протекают столь быстро, что не успевает произойти заметный теплообмен с окружающей средой. Полагая адиабатный процесс сжатия (расширения) газа в компрессоре обратимым, из соотношения (1.11) будем иметь 5 = 0, так как бд = О, т. е. при адиабатном процессе энтропия газа остается неизменной. [c.18]

В справедливости этого положения можно убедиться и иначе при изотермическом расширении (идеального газа) вся полученная от теплоотдатчика теплота переходит в работу, убыль энергии при адиабатном расширении также дает только работу, т. е. оба процесса, если они к тому же обратимы, являются наиболее экономичными. Поэтому обратимое сжатие по изотерме и адиабате связано с затратой минимальной работы. [c.80]

Это соотношение в принципе справедливо для любого обратимого процесса, однако, в дальнейшем рассматривается тот частный случай, когда теплообмен между потоком рабочего тела и окружающей средой отсутствует и, следовательно, в канале происходит адиабатный процесс изменения состояния рабочего тела. При этом условии понижение давления рабочего тела неизменно сопровождается его расширением, а повышение давления — сжатием. [c.123]

В отличие от теоретического цикла паросиловой установки, который состоит из обратимых процессов, действительные циклы протекают необратимо. Так, расширение пара в турбине происходит при потерях, связанных главным образом с трением пара о стенки и с другими гидродинамическими явлениями, на преодоление которых затрачивается часть работы расширения. Работа трения превращается в теплоту, повышая энтальпию пара в конечном состоянии от hj до Лгд. Поэтому действительный процесс адиабатного расширения пара в турбине, протекающий необратимо с увеличением энтропии, изобразится не прямой [c.161]

В качестве основного термодинамического холодильного цикла обычно рассматривают обратный цикл Карно (рис. 18), состоящий из четырех последовательных обратимых процессов двух изотермических и двух адиабатных. Рабочее тело отнимает тепло у охлаждаемого тела при постоянной температуре Гд, подвергается адиабатному сжатию до температуры окружающей среды, передает теило (< = ( о + ) окружающей среде при постоянной температуре и далее подвергается адиабатному расширению в расширительной машине до температуры охлаждаемого тела. В процессе теплообмена между рабочим телом и источниками (охлаждаемым телом и окружающей средой) разности температур принимаются бесконечно малыми. [c.52]

Наряду с рассмотренным обратимым расширением в криогенной технике широко применяются другие способы охлаждения, использующие менее эффективные, но более простые необратимые процессы адиабатного расширения. [c.16]

Из (5,6,10) следует, что при указанных условиях, в частности, при обратимо адиабатном процессе, расширение сопровождается уменьшением внутренней энергии. При этих же условиях согласно (5,6,11) адиабатное (в частности, обратимо-адиабатное) повышение давления увеличивает энтальпию. [c.82]

АВ — линия обратимо-адиабатного расширения, [c.113]

Пользуясь источником т, можно осуществить обратимое изотермическое расширение АО (см. рис. 34). Чтобы совершить изохорный процессов, нужно заменить источник т источником т отключив источник т можно завершить цикл АОВА обратимо-адиабатным сжатием В А. [c.115]

В области перегретого пара точка D указывает давление P и энтальпию Я5. При изобарном охлаждении такого пара (перемещение вдоль изобары Pi) изменение непрерывно до точки Я, где пар становится насыщенным, и левее точки В начнется выделение жидкости ( точка росы ). При отнятии теплоты состав системы изменяется ко горизонтали ЕР до точки F и вместо пара появится жидкость (100%). Когда система М расширяется без теплообмена (адиабатно) и обратимо, то путь изменения изобразится вертикальной линией. Если расширение продолжается [c.160]

Рис. Vni. 12 иллюстрирует повышение температуры при обратимом адиабатном сжатии газа (или понижение — при расширении). [c.176]

Работа А при обратимом адиабатном сжатии или расширении 1 моль идеального газа при начальном давлении Р [c.176]

Адиабатное расширение газа произведем следующим образом. Отъединим его от теплоотдатчика, полностью изолируем его от теплообмена с окружающей средой и предоставим ему в этих условиях обратимо расширяться. Работа, совершаемая газом при таком расширении, происходит целиком за счет уменьшения его внутренней энергии, т. е. за счет понижения его температуры. Пусть она достигнет некоторого значения Тг. Объем газа в этих условиях обозначим через Уз- Ограничиваясь небольшим изме- [c.138]

При некоторых процессах, например при изотермическом расширении идеального газа, наблюдается передача значительного количества тепла, но нет изменения в Н. Наоборот, при адиабатном дросселировании неидеального газа и Q и равны нулю. При обратимом адиабатном расширении газа Q равно нулю, а Н уменьшается. Это отмечается здесь для того, чтобы еще раз подчеркнуть, что теплота Q и энтальпия Н являются двумя совершенно различными величинами. [c.104]

Выгодная особенность диаграммы, в которой одной из координат является энтропия, следующая так как процесс обратимого адиабатного расширения или сжатия является процессом изоэнтропным, т. е. протекающим при постоянной энтропии, то такой процесс очень легко нанести на эту диаграмму он изобразится просто вертикальной линией. Если вещество первоначально находится при температуре и давлении, отвечающих точке М (рис, 25), и расширяется адиабатно (т. е. без теплообмена с окружающей средой) и обратимо (т. е. идеально), то путь изменений, который оно проходит, будет изображаться вертикальной пунктирной линией, идущей от точки М. Если расширение продолжается до тех пор, пока давление не упадет до / 1, то точка N показывает состояние вещества в конце расширения. Его температура, сухость и энтальпия легко определяются по диаграмме. [c.268]

Уравнения (14), (46) 1 (17) связывают изменения соответствующих переменных состояний, которые сопровождают обратимое адиабатное расширение или сжатие идеального газа. Они не являются точными даже для идеального газа, так как отношение теплоемкостей к не является постоянным, хотя изменения к в обычно встречающемся сравнительно узком интервале температур невелики. [c.325]

Яг — энтальпия рабочего водяного пара после обратимого адиабатного расширения до p при условии, что газ входит в эжектор из эвакуированного пространства, [c.347]

Сравнение эффекта охлаждения при обратимом и необратимом расширении. Падение температуры в результате обратимого расширения, при котором совершается полезная внешняя работа, например в цилиндре машины, легко вычисляется по уравнению (23) при допущении идеальности газа. Так, если азот при 20° С и 4 атм адиабатно и обратимо расширяется до 1 атм, то [c.362]

Вычислить долю сжижаемого воздуха, количество килограммов, получаемых в час, и к. п. д. цикла. Предполагаются идеальные условия работы, т. е. отсутствие притока тепла, нулевая разность температур на горячем конце теплообменника ) и обратимое адиабатное расширение. [c.530]

Из приведенных рассуждений следует, что если сухой насыщенный пар, для которого С авя. > О, подвергнуть обратимому адиабатному сжатию (строго говоря, бесконечно малому), то он будет конденсироваться, а при адиабатном расширении — перегреваться если же Сравн, [c.214]

Обратимые циклы (рис. 2 и 3, а) совершаются при адиабатных процессах сжатия и расширения рабочего тела. Термодинамическая эффективность цикла не изменится, если процессы сжатия и расширения, каждый из которых совершается без теплообмена с внешней средой, заменить такими процессами, которые, будучи совершены в отдельности, не могут протекать без теплообмена, но при их совместном осуществлении в цикле с внутренним теплообменом не происходит возрастания энтропии [48]. Примером может служить цикл й—Ь—с—d— е—f (рис. 3,6). Тепло q , подводимое от внешнего источника в процессе f—а. [c.18]

Выше уже указывалось, что для экономии энергии, расходуемой в холодильном цикле, надо стремиться к тому, чтобы температура рабочего тела в процессе подвода тепла была не ниже нужной величины, а отвода тепла—не превышала низшую температуру окружающей среды. Превышение температуры отвода тепла над температурой окружающей среды связано с расходом дополнительной работы, поэтому в идеальном холодильном цикле оно должно отсутствовать. Отсюда следует, что отвод тепла в холодильном цикле с минимальной работой должен происходить при постоянной низшей температуре окружающей среды данного географического пункта в момент совершения указанного процесса. Таким образом, обратимый (обобщенный) холодильный цикл состоит из следующих процессов любого процесса подвода тепла, изотермического отвода тепла и двух адиабатных процессов сжатия и расширения или внутреннего теплообмена без возрастания энтропии и подвода и отвода тепла извне. Этим условиям соответствует цикл а— --d—Ь, изображенный на рис. 3,а. [c.19]

ОХЛАЖДЕНИЕ ГАЗА ПРИ НЕОБРАТИМОМ И ОБРАТИМОМ АДИАБАТНЫХ РАСШИРЕНИЯХ [c.183]

Охлаждение газа при обратимом адиабатном расширении. Рассмотрим охлаждение газа при обратимом адиабатном расширении с отдачей внешней рабогы. Устройство в холодильных машинах, где производится эта работа, называется детандером, его главная часть (поршень) приводится в движение охлаждаемым газом. [c.186]

Эту величину непосредственно получают и из выражения для изменения температуры при обратимом адиабатном расширении (10.12) [c.194]

Процесс 2—3 (расширение) протекает при закрытых клапанах количество газа в цилиндре постоянно. При расширении, протекающем обратимо и в адиабатных условиях (т.е. при s — idem), объем газа возрастает, а температура соответственно понижается (гл. I, с. 36). Расширение заканчивается в точке 3 при давлении рз, большем Рк Это дает возможность уменьшить ход поршня (и соответственно габариты машин) ценой некоторых потерь работы. [c.131]

Рассмотренные процессы являются основными для криогенных систем и широко используются в технике. Отвлекаясь от реальных условий осуществления процессов и целесообразности их практического использования, можно утверждать, что наиболее эффективным является обратимое адиабатное расширение s = onst. Для сравнения других процессов с идеальным рассмотрим кривые на рис. 6 и 7. [c.19]

Имея этот же источник т, можно совершить и цикл АВ О А, в котором АВ — обратимо-адиабатное сжатие газа, ВО — необратимое изохорное понижение температуры от tв до т, а О А — обратимое изотермическое расширение (см. рис. 34). В этом необратимом цикле с одним источ- ником также положительна внешняя работа, так как И еЛВ > О, 1 еВ В = О и We.D A < О, но ШеЛВ > еВ А СоВбрШИТЬ этот ЦИКЛ В противоположном направлении, т. е. осуществить цикл АО В А невозможно, так как, имея тот же источник, нельзя вызвать изохорное повышениеО В температуры газа. [c.113]

Чтобы убедиться в правильности [б-Е], рассмотрим циклы АВОА и аЬ О А (см. рис. 34). В каждом цикле Wf, > 0. Для этого необходимо, чтобы в цикле АВОА линия АВ обратимо-адиабатного расширения была под изотермой АО, а в цикле АВ О А линия АВ обратимо-адиабатного сжатия была над изотермой АО. [c.118]

Таким образом, если ожижать газ с предварительным сжатием, то часть тепла отводится от газа в процессе сжатия при температуре окру, жающей среды Го. Чем выше давление предварительного сжатия, тем больше доля отводимого тепла. Можно представить и такой процесс ожижения, при котором все тепло отводится только в процессе сжатия. Для этого нужно сжать газ до такого давления рю на рис. 1), чтобы после сжатия можно было охладить газ и перевести его в жидкость без отвода тепла (адиабатно). Так как обратимая адиабата (из-энтропа) на s—Г диаграмме изображается вертикальной линией, то точка 10 должна быть расположена на пересечении изэнтропы, проходящей через конечную точку процесса 6 и изотермы Го. При адиабатном (изэнтропном) расширении от давления рю до давления ро, когда внешняя работа газа совершается за счет его внутренней энергии до температуры Т = 1, в результате получается жидкость, состояние которой отвечает точке 6. [c.17]

Обратимое расширение газа. Мы уклонились от цели, поставленной несколькими страницами выше и состоящей в рассмотрении обратимого проведения самопроизвольных процессов, упомянутых на стр. 71—72. После детального рассмотрения первого процесса для других потребуется только краткий обзор. Обратимый процесс расширения газа входит в простой процесс тепловой машины и не нуадается в дальнейшем рассмотрении. Попутно можно указать, что адиабатное [c.79]

Адиабатное расширение газа произведем следующим образом. Отъединим газ от теплоотдатчика, полностью изолируем от теплообмена с окружающей средой и предоставим ему в этих условиях обратимо расщиряться. Работа, соверщаемая газом при таком расщирепии, происходит целиком за счет уменьшения его внутренней энергии, т. е. за счет понижения его температуры. Пусть она достигнет некоторого значения Т . Объем газа в этих условиях обозначим через Уз. Ограничиваясь небольшим изменением температуры, мы можем считать теплоемкость для небольшого температурного участка постоянной и, зная, что изменение внутренней энергии Д[/ идеального газа равно в этом случае С (Г1—Гг), можем определить, что и работа, произведенная газом в этом процессе [c.148]

Обратил[ым циклом называется совокупность нескольких последовательных обратимых процессов, 9. Цикл завершение которых приводит к возвращению системы в ее первоначальное состояние. Рассмотрим Hpo Teiinndi обратимый цикл (цикл Карно), состоягцнй из четырех последовательных процессов 1) изотермическое расширение идеального газа 2) его дальнейшее адиабатное расширение 3) изотермическое сжатие газа 4) адиабатное сжатие. На рис. 39 приводится диаграмма p—v для этого цикла. [c.79]

Так как для всякого газа (сУ дТ)р>0, то, следовательно, при адиабапюм обратимом расширении дТ/д >5>0, т. е. газ все1да охлаждается (ёГ<0, 1ак как д/ <0) независимо от вида его уравнения состояния. В этом состоит принципиальное преимущество использования обратимого адиабатного расширения газов для их охлаждения и сжижения по сравнению с процессом Джоуля—Томсона. [c.187]

Однако из-за технической JЮЖHO и осущес 1Вления обратимого адиабатного расширения при низкой температуре основным методом охлаждения газов и их сжижения в настоящее время пока еще является метод необратимого расширения газа. [c.187]

Предположим, что первое утверждение неверно, т. е. что при 7 - 0 К энтропия S зависит от параметра V (рис. 61). Тогда можно достичь температуры О К, совертая обратимое адиабатное расширение из состояния I в 2. При этом температура начального состояния должна быть такой, чтобы выполнялось соотноше ыне 0). [c.332]

Изоэнтропное расширение газа процесс обратимого расширения с отв дом работы на сторону при отсутств теплообмена с окружающей средой (т, в адиабатных условиях). Изменение п, раметров в этом процессе и производ мая работа опре,де,чяются соотношениям приведенными в табл. 2.2. Расширен газа, близкое к чзознтропному, осущест ляется в поршневых. детандерах и турб детандерах. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология