Процессы в термодинамике 📙 - Физика
Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Учебные материалы
для студентов и школьников

Процессы в термодинамике

  1. Изобарный процесс
  2. Изохорный процесс
  3. Адиабатный процесс
  4. Изотермический процесс
  5. Политропный процесс

В термодинамике подчеркивается некоторое количество ключевых явлений. Термодинамическим явлением обычно именуется такое преобразование всеобщего положения всей системы, когда в итоге аналогичных превращений изменяется в полной мере как минимум один из ее ключевых показателей, его величина. Данными показателями являются:

  • Температурные показатели.
  • Давление.
  • Удельный объем.

Не секрет, что все термодинамические явления обладают взаимосвязью одно с другим. Когда изменяется как минимум один показатель системы, тогда начинают изменяться неизбежно иные свойства системы, а также состояние всей системы. Вообще, все термодинамические явления возможно рассматривать в виде системы равновесия, балансирующей на границе отступления от данного равновесного состояния.

В том случае, когда система уже располагается в состоянии равновесия, тогда данный процесс не предусматривает присутствия термодинамических явлений совсем. В данных системах невозможно зафиксировать термодинамические явления.

Хотя термин «состояние равновесия системы» нет возможности именовать точным, все-таки действуют определенные законы его наличия в реальности. Все физические объекты нет возможности в полной мере замкнуть от внешней среды, по данной причине, во всех реально существующих системах присутствует течение разнообразных термодинамических явлений.

Периодически данные явления текут настолько недостаточно быстро, что зачастую не получается фиксировать их протекание в требуемом виде. Исследователи производят их установление, как последовательность различных состояний равновесия системы. Данные явления именуют равновесными явлениями, либо квазистатическими явлениями.

banner

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

это быстро и бесплатно

Круговыми явлениями и циклическими явлениями именуют некоторое количество методических преобразований в системе, которые постоянно повторяются. В результате система, пройдя некоторый промежуток пути осуществляет возврат в начальное состояние. Круговое и равновесное явление появляется и исследуется под видом прикладных приемов термодинамики материальных процессов, в том числе данные явления лежат в основе определенных теоретических знаний и заключений научной деятельности. В нынешнее время фиксируется ряд ключевых термодинамических явлений:

  • Изобарный процесс, обладающий взаимосвязью параметров \({T_2 \over T_1} = {v_2 \over v_1}\), и выражающийся формулой \(q = ∆U + l,\) при \(p = const.\)
  • Изохорный процесс, обладающий взаимосвязью параметров \({T_2 \over T_1} = {p_2 \over p_1} \), и выражающийся формулой \(q = ∆U,\) при \(v = const.\)
  • Изотермический процесс, обладающий взаимосвязью параметров \({p_2 \over p_1} = {v_2 \over v_1}\), и выражающийся формулой \(q = l,\) при \(T = const\) и \(∆T = 0.\)
  • Адиабатный процесс, обладающий взаимосвязью параметров \({p_2 \over p_1} = {v_2 \over v_1}k\), и выражающийся формулой \(∆U = - l,\) при \(q = 0.\)
  •     Политропный процесс.

Изобарный процесс

Определение 1
Изобарный процесс является термодинамическим процессом, протекающим, когда давление постоянно. Данный процесс происходит, к примеру, когда газообразное вещество размещается в цилиндрической емкости, где присутствует перемещающийся поршень.

На поршневое устройство постоянно воздействует внешняя сила. Данная сила обеспечивается при подведении либо отводе теплоты к предмету. В то же время, двигающийся участок поршневого устройства обладает возможностью изменять собственное положение при изменении температурных показателей. И направление перемещения подвижной части поршневого устройства находится от этого в зависимости.

В соответствии с законом Гей-Люссака, объем газообразного вещества изменяется, опираясь на формулу закона. Следовательно, заполняемый объем газообразного вещества является прямо пропорциональным действию конкретных температурных показателей. Изобарным возможно считать расширение газообразного вещества при нагревании его в цилиндре с перемещающимся поршнем.

Для газообразного вещества определенной массы отношение объема к температуре постоянно, если давление газа не изменяется: \({V \over T} = const,\) при \(p = const.\) Внутренний энергетический потенциал газообразных веществ преобразовывается под воздействием внешних температур. Данным положением возможно охарактеризовать изобарный процесс в термодинамике.

Изохорный процесс

Определение 2
Изохорный процесс является термодинамическим процессом, заключающемся в течении при объеме, который считается постоянным.

Примером может послужить закрытый сосуд, расположено газообразное вещество. При нагреве газа появляются особенности изохорного процесса. Подводя к исследуемой емкости с газообразным веществом источник теплоты давление начинает расти. Чем более возрастают температурные показатели, тем более интенсивно осуществляется данное явление.

Данные изменения показателей газообразного вещества в емкости удачно описываются математической методикой закона Шарля. В соответствии с его формулой, давление газообразного вещества на перегородки емкости являются прямо пропорциональными абсолютным температурным показателям данного газообразного вещества.

Любопытно, что вся приведенная к емкости теплота преобразовывает внутренний энергетический потенциал газообразного вещества, по данной причине осуществление работы не осуществляется, преобразование объема в емкости при изохорном процессе приравнивается нулевой величине.

\({pV \over T} = const,\)

\({p_1\over T_1} = {p_2\over T_2}\)

banner

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

это быстро и бесплатно

Адиабатный процесс

Определение 3
Адиабатный процесс является термодинамическим процессом в макроскопической системе, протекающим без теплового обмена рабочего объекта и внешней среды, но с изменением объема и давления.

С позиции первого закона термодинамики это значит, что работа осуществляется газообразным веществом исключительно за счет внутренней энергии: \(Q = ∆U + A = 0; A = – ∆U.\) В обыкновенной среде адиабатный процесс непросто представить и выполнить, поскольку данный процесс проходит исключительно с объектом, который помещен в емкость.

В качестве емкости может быть цилиндрическое поршневое устройство с действующим внутри поршнем. Емкость полностью обязана быть окутана высококачественной теплоизоляционной основой. Но в полной мере осуществить изоляцию рабочего объекта невозможно, и теплоизоляционная основа приличного воздействия не предоставит гарантий обмена теплотой с внешним миром.

В данной ситуации, вероятно, следует организовать всего лишь приближенный образ адиабатного процесса, поскольку большинство процессов текут довольно в быстром темпе и принято исследовать данные модели с параметрами относительной ошибки.

Изотермический процесс

Определение 4
Изотермический процесс является термодинамическим процессом, протекающим при постоянных температурных показателях.

Данный процесс, аналогично адиабатному процессу воспроизвести с большой точностью довольно непросто. Для воспроизведения изотермического процесса требуется следование определенным условиям по расширению и сжатию рабочего газообразного вещества при неизменяемых температурных показателях. В том числе, необходимо, чтобы происходил обмен газа с внешней средой без утрат своей температуры. Изотермический процесс прекрасно описан в одном из основных газовых законов Бойля-Мариотта, который был установлен экспериментальным путем.

Политропный процесс

Политропный процесс можно охарактеризовать другими свойствами термодинамических явлений. В противовес перечисленным выше явлениям термодинамики политропный процесс предусматривает вероятность преобразования каждого показателя газообразного вещества. В иных явлениях аналогичные показатели менять не стоит.

Другие термодинамические явления считаются частными ситуациями политропного процесса. Всеобщей формулой политропного явления считается \(pVn = const.\) В данной формуле \(n\) – это показатель политропы, являющейся константой для этого явления. Данный показатель имеет возможность приравниваться к разным величинам в бесконечном промежутке.

Если сообщать известному уравнению конкретные величины показателю политропы, тогда в роли итога получится конкретное термодинамическое явление. В зависимости от данных сообщений осуществляется результат по одному из вышеперечисленных процессов.

Не нашли нужную информацию?

Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.

Гарантия низких цен

Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.

Доработки и консультации включены в стоимость

В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.

Вернем деньги за невыполненное задание

Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.

Тех.поддержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.

Тысячи проверенных экспертов

Мы отбираем только надёжных исполнителей – профессионалов в своей области. Все они имеют высшее образование с оценками в дипломе «хорошо» и «отлично».

1 000 +
Новых заказов каждый день
computer

Гарантия возврата денег

Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!

guarantees

Безопасная сделка

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока

guarantees_shield

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы

Отзывы студентов о нашей работе
742 841 оценка star star star star star
среднее 4.9 из 5
филиал в Анапе "Сочинский государственный университет"
Все выполненные работы Елены преподаватели принимают без замечаний , выполнено досрочно ,н...
star star star star star
ВЮК, г. Ижевск
Владимир Александрович отличный исполнитель, сделал курсовую работу на совесть, на высший ...
star star star star star
МГМСУ
Спасибо огромное Георгию за курсовую работу , выполненную на отлично ! Самый лучший исполн...
star star star star star
Вы студент и хотите заказать работу, прямо сейчас без наценки и посредников?
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Всё сдал!», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно