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我们想要的主题为“工作容积的理想气体的再一个目的”
讨论 - 这一次绝热膨胀工作。
气体压缩或扩大
绝热,即热
孤立的。
因此,没有可能为与环境进行热交换的气体。平时
是温度
的气体,在一个绝热过程中的变化。
一个简短Rückglick等温体积工作:
在这里,波义耳定律:PV =常量。
p乘以V是kontant的。实施工作
W =Ñ* R * T * LN(V(I)/ V(A))
的热量Q是-W为δ(L)是零。
相比之下,以下公式适用时,绝热过程:在这里,V P是高时间常数KAPPA
P * V ^ K =常量。 (其中的三个
泊松Adiabatengleichungen)卡帕是泊松绝热系数 -
卡伯是对每种气体的特征值。
人们可以选择KAPPA的数值
关闭的气体的分子结构。
绝热过程是W = C(V)*三角洲(T)
热等于零的定义,得到的δ(U)等于W。
在pV图是绝热总是一个陡峭的曲线作为
等温式。
1公斤的水蒸汽
摄氏450度
绝热的
从10巴至1巴
适当放宽。
一个进程,也
在蒸汽引擎
用于生产的工作:扩展为10巴和450℃,1巴。
的过程是绝热的,也没有热交换,因此,是
温度
明确地
减少,因为气体不工作时,
10栏1栏的压力减小
和体积增大。
水的绝热系数应被假定为是恒定的1.3。
运行过程中应完全可逆的;
它是过程变量W(转)
和状态变量的数目
- 三角洲(S),三角洲(V),三角洲(T),三角洲(P)) -
加以确定。
我们勾勒出的所有相关变量
一个表中。
(1)是压缩的初始状态,(2),最终扩大
(Ⅰ)的过程 - 绝热膨胀
如果...
凡有以下变量:
初始温度:723开尔文
初始压力:10 bar
初始音量?
(我们不知道)
排气压力:1巴。
欲了解更多信息,请访问:
该过程是可逆的绝热;
介质是一种理想的气体;
和泊松绝热KAPPA = 1.3。
绝热意味着热量为零
(因此,我们也可以有一个过程变量表中的补体)
我们
首先计算出的物质的量Ñ
对应的分子量为1公斤的水
18克/摩尔的摩尔
55.6摩尔。
55.6摩尔为10 bar和20°C以后有
理想气体定律
的体积为334升的
升。
因此,初始状态
全然
说明。
我们现在使用的三大
泊松Adiabatengleichungen,初始和最终状态
绝热连接在P(A),V(A)κ= P ^(E)V(S)^ KAPPA。
P(A)和V(A)
P(E)也给出了,所以我们可以根据的V(E)^ KAPPA
取消
我们得到V(E)= P ^ KAPPA(A)/(D)* V(A)KAPPA ^
V(S)= P ^ KAPPA(A)/(D)* V(A)KAPPA ^
我们提请卡帕次方根
V(E)=κ-次方根(P(A)/ P(E))* V(A)
1.3次方根
(1000000
100000)或
10的1.3次方根
次得到的最终体积为0334立方米,
大于起始体积的5.8倍。
注意等温膨胀的差异:
这将是一个的压力降低了10倍
增加的体积的10组的一个因素。
P(A),V(A)= P(E)V(ē)
在绝热膨胀中的压力降低了10倍,是只增加了体积的一个因素为5.8,
因为温度的同时减少。
的最终体积为V(E)是几乎
2000升。
最终温度T(E)后可以很容易地
理想气体状态方程
进行计算,
我们现在计算的最终状态。
插入P(E)和V(E)
物质的量Ñ
提供最终温度为425开尔文。
接下来,我们计算的工作量,
的水蒸汽的是:
W = C(V)*三角洲(T)的温度变化三角洲(T),我们知道;
摩尔热C(V)没有直接给出,但我们可以计算出从KAPPA。
对于理想气体
(P)减去C(V)等于n倍R.
由C(V)的商(P)被定义为kappa。
我们有两个
方程
而且我们也
两个未知数(即,C(P)和C(V)),我们解决Gleichugnssystem,C(V)
和C所得(V)= N * R /(卡帕 - 1)
我们计算等容热容
C(V)= 1.54千焦/ K
和
W根据乘以扩建工程C(V)与三角洲(T)= -298 K表
三角洲(T)= -298 K表
得到W是一个负数,这是-459千焦 -
这个工作是由系统给出。
在内部的能量三角洲(U)的变化很容易计算,
因为经过第一主定理三角洲(U)= Q + W和Q = 0,即
三角洲(U)= 459千焦。
蒸汽
后加工过程中有一个459千焦
降低内部能量
比以前的过程。
这能量差三角洲(U),完全转化为工作。
在PV图的初始状态(1)是在10巴和334升,并且
最终状态
是1个酒吧。
这条红线
将等温线
当室外温度(723 K) - 双曲线 -
由于绝热总是较陡
等温线,最终状态(2)
下面的红色曲线。蓝线对应
最终温度(425 K)等温线 - 另一种双曲线。
黑线代表
绝热之间的曲线(1)和(2)。
由气体所做的工作对应的PV图中的曲线下的面积