Адиабатный процесс в термодинамике

1. Согласование с первым законом термодинамики
2. Воздействие первого закона термодинамики на адиабатное явление
3. Применение адиабатического явления в теоретических циклах тепловых машин

Рисунок 1. Адиабатный процесс.

Присутствует некоторое количество факторов, характеризующих этот класс. К примеру, адиабатическое явление осуществляется динамичным образом и размещается в довольно краткий промежуток времени. Осуществляются все адиабатические явления в термодинамике практически моментально.

Формула первого начала термодинамики для изучаемой категории обладает таким видом: \(du = − d l = − pdv\). Из данного уравнения следует, что работа адиабатного явления распространения осуществляется в итоге методичного снижения внутренней энергии газообразного вещества и, таким образом, температурные показатели самого компонента также снижаются.

Работа адиабатического сжимания исключительно постоянно расходуется на повышение внутренней энергии, т.е. на увеличение температуры. Следовательно, перемены условий работы системы в адиабатическом явлении идентичны по значению, однако, являются полярными по знаку. В реальности вышеуказанный процесс термодинамики можно произвести двумя методиками:

• Произвести адиабатическое явление настолько в быстром темпе, чтоб тепловой обмен не смог осуществиться.
• В полной мере закрыть систему от сил, влияющих на систему извне.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

После ввода в опыты указанных выше методик получается следующая формула: \(dU+dA=0\). В графическом виде на оси координат адиабатическое явление фактически постоянно отображается кривой, именуемой в науке адиабатой. Данная кривая спускается более круто, нежели более постоянная изотерма, так как, во время процесса преобразование давления осуществляется благодаря одновременному снижению температурных показателей и повышения объема.

Данные результаты обладают подтверждением благодаря следующему уравнению: \(p=nkT\), так как, повышение всеобщего объема газообразного вещества естественно приводит к снижению концентрирования молекулярной массы исследуемого объекта. Таким образом, снижение давления характеризуют два параметра: концентрирование элементарных частиц n, а также температурные показатели газообразного вещества T.

Согласование с первым законом термодинамики

Рисунок 2. Адиабатный процесс.

Адиабатическое явление можно просто согласовать с первым началом термодинамики. Его формулировка стандартно выражается таким образом: преобразование числа тепловой энергии в системе при совершении некоторого термодинамического явления прямо пропорционально суммированию преобразования теплоты газообразного вещества и работы, совершаемой этим компонентом.

При математической записи первого термодинамического закона в его изначальном виде получается следующее уравнение: \(dQ=dU+dA\). А сейчас осуществим попытку изменения данной формулы относительно к воздействию адиабатного процесса. Как уже отмечалось, аналогичный процесс течет исключительно, когда отсутствует тепловой обмен с окружением.

Рассматривая то, что тепловой обмен между интенсивно функционирующими в определенной системе объектами не осуществляется, то преобразование энергетического потенциала (обозначается в формуле первого начала термодинамики \(dQ\)) приравнивается нулевому значению.

Таким образом, возможен перенос одной составляющей из одной части уравнения в другое, вследствие чего будет получено видоизмененное уравнение, которое приведено выше.

Воздействие первого закона термодинамики на адиабатное явление

Рисунок 3. Первое начало термодинамики в разных процессах.

Для определения влияния первого термодинамического начала на адиабатическое явление, требуется в теоретическом плане допустить, что в системе осуществился этот процесс. В данной ситуации можно, не разбираясь с тонкостями и мелкими подробностями и деталями, заявлять, что газообразное вещество постепенно расширяясь осуществляет работу, однако, в то же время, утрачивает свой внутренний энергетический потенциал.

Проще говоря, работа, которая осуществляется при адиабатическом разрастании газообразного вещества, будет производиться исключительно благодаря убыванию энергии. Таким образом, в роли препятствования данного результата лучше использовать снижение температурных показателей функционирующего в системе вещества. Полностью логичным является определение, что, когда газообразное вещество сжимается адиабатическим образом, его энергетический потенциал возрастает в некоторое количество раз.

Просто отметить, что в процессе данного явления будут меняться все основные свойства изучаемого вещества. Имеется в виду температурные показатели, давление, а также объем. По данной причине, грубейшим заблуждением ученых стало наименование адиабатного явления изопроцессом. В ближайшее будущее после открытия и формулирования адиабатного явления, ученые начали производить большое число разнообразных исследовательских опытов.

Таким образом, была осуществлена разработка теоретическая модель, имеющая прямую связь к многоцелевому циклу Карно. Непосредственно она предоставила возможность исследователям указать условные пределы, которые ограничивают последующее совершенствование тепловых двигателей. Но в ситуациях определенных природных процессов выполнять эту модель довольно непросто. Дело в том, что его структура в целом состоит из изотерм. А изотермы нуждаются в первоначальном задании конкретной скорости процессов термодинамики.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Применение адиабатического явления в теоретических циклах тепловых машин

В действительности сегодня около 90% электрической энергии производится исключительно на тепловых электрических станциях. У данных электростанций в роли рабочего объекта используется водяной пар. Данный пар можно обрести при закипании воды в адиабатическом процессе. Аналогично со старыми поршневыми машинами функционируют и турбинные машины. Однако в них адиабатное явление вывода энергетического потенциала по окончании методичного распространения газообразного вещества осуществляется только по изобаре. На самолетах с турбинным и газотурбинным двигателями исследуемый процесс осуществляется два раза: когда газ расширяется и сужается.

В данной ситуации присутствует одно ключевое значение, получившее наименование показателя адиабаты. Его величина для двухатомного газообразного вещества приравнивается к 1,4. Для вычисления данного параметра адиабаты используются два свойства, в частности: изохорная и изобарная тепловая емкости материального объекта. Отношение данных свойств и является параметром существующей в системе адиабаты: \(k=Cp/Cv.\)

Для повышения и удержания функционирующего потенциала пара, пар предпочтительно перегреть.

Далее, при максимальном давлении этот компонент поступает на паровую турбину, где также осуществляется адиабатное явление расширения пара. Турбина воспринимает требуемое вращение, передаваемое на электрический генератор.

На следующем этапе, электрический генератор производит выработку электрической энергии для потребителей. В идеальной ситуации повышение продуктивности наилучшим образом добиться увеличением давления и температурных показателей водяного пара. Адиабатическое явление в термодинамике считается довольно расширенным в производственных процессах выработки механической и электроэнергии.