1-2 изотермиялық сығылу (Лу<0). Жылуды алып кетуді
(сіа<0)
қажет етед і.
Изотермиялық процессте меншікті ішкі энергияның озгеруі
нөлге тең:
немесе
йи = СиГГ =
0
сіц = й і және <
7
=
0 = т / = Ь.
(3.16)
(3.17)
(3.18)
3.3-сурет. Тұрақты температура (изотермиялық) кезіндегі,
процесстің өзгеру күйінің РҮ-диаграммасы.
Изотермиялық процесстегі, меншікті жұмысты былай анық-
таиды:
р \
2
ойткені
РУ = сопзі. Бұдан интегралданғаннан кейін
1 = р \ 1п( У2ІУХ) = КТ \л(УтІУх)
және меншікті жылу санын анықгаймыз:
а = КТ\п(У2ІУ\).
(3.19)
(3.20)
(3.21)
35
§ 3.4. Идеалды газдардың адиабатты процессі.
I
I
Көп жағдайда, изотермиялыққа қарағанда, адиабатты процесс-
тер үшін өзіне тэн:
Р — уаг, Т = уаг жэне V = уаг.
Бірақга, ол жеке шектеулерді сақгайды. Газ күйінің адиабатты
өзгеру кезі деп есептеледі де, жүмыстық дене, жылу ажыратушы
(адиабатты) қабығында орналасқан. Сонымен, жылуды жеткізуге
немесе алып кетуге болмайды. Қозғалыстағы ағында, үйкелістің бар
болу кезінде, ішіндегі үйкеліс жүмысы есебінен, дэл осындай жылу
бөлініп шығады. Жалпы жағдайда, оны есептеуғе болады:
(Іц = сіс^ а Н" ^үйк.,
(3.22)
мүндағы,
—
сырттан жылу алмасу есебінен жылулықтың меншік-
ті санды өзгеруі; ^ үйк. - ол да, сыртқы жылу алмасу есебінен өтеді.
Егер де, кеңею процессі қарастырылса немесе қозғалтқыш
піспектің жеткілікті, баяу жылжуы кезіндеғі, жылу ажыратқыш-
тығындағы сығылуы өтсе, онда үйкеліс есебінен, ішінде бөлінетін
жылулық туралы, түсінік берудің қажеті жоқ.
Адиабатты қайтымды процесс дегеніміз — қайтымды өзгеріс
күйінде жылулъщ алмасу журмейді (сі^а=0) және үйкеліс болмайды
((ІС£ үйк.—0).
Ш '
?
Бүл процессті, изоэнтропийлі процесс деп атайды. Изоэнт-
ропиилі процесске арналған жылудинамикасының оірінші заңының
талдау формуласы мына түрде жазылады:
сІи + М = 0.
(3.23)
<іи = СуёТ кезіндегісін табамыз:
сК = — (іи = — Сх<іТ.
(3.24)
Бүдан көрінғендей, жүмыстың пайда болуы, газдың ішкі
энергиясының өзгеру нэтижесінде өтеді. Жүмыстан кеңею, оң
жүмыс
(М>0) кезінде, ішкі энергияның кемуіне (сІи<0) немесе
температураның кемуі
(сІТ<0) сәйкес келеді, ал сығылу жүмысы
(М<0і), ішкі энергияның үлғаюына (сіи>
0
) немесе температураның
үлғаюына
(сіТ>0) сэйкес келеді.
Қайтымды адиабатты немесе изоэнтропийлі процесстер
кезіндегі, корсеткіштер аралық байланыстарды, келесі түрінде
анықгайды:
,
.,
(3.24) формуланы мына түрде жазамыз:
СусіТ+рсһ> = 0,
(3.25)
36
р\> = КТ кезінде, бүл теңдеу былай түрленіп жазылады:
С,ДТІТ + К(һ>һ = 0.
Ары қарай,
Ср — Су = К болғанда табамыз:
КІСУ = СрІС* - 1 = к -
1
.
Мұнда,
к = Ср/Су>1 —
адиабат көрсеткіштері.
Бұдан
(ТПТ + ( к -
1
)
д»һ = 0.
Интегралдауды қысқарту үшін, есепке
к = сопзі деп аламыз.
Практикалық есептеулерде,
к орташа шамаларын бастапқы
жэне соңғы температура шегімен алынады. Сондықтан, интеграл-
данғаннан кейін:
Тт/Ті = (УхІУгІ л .
(3.26)
(3.26)
теңдеу температура және колем аралық байланысты
бщціреді. Қысым мен көлем аралық байланысты (3.26) теңцеуімен
табуға болады. Ол үшін төмендегі теңдеуді қолдансақ, жеткілікті:
Р У х=КТи РУг = КТ2.
(3.27)
=
РгУгҚРУі), одан
теңдеуді
і
теңдеу
РіІРх = (УгІУ^
,
(3.28)
Рг/Рі = (р
2
/рі)к
(3.29)
немесе
Р\У\ = РУг = РУ^ = соп
8
І.
(3.30)
теңдеуі Пуассоннын адиабатгы тендеуі деп аталады.
сияқты, (3.27) теңдеуінің көмегімен температура
қысым аралық
Тг/Тг = ( Р г / Р г ) ^ .
(3.31)
Енді жүмысты анықтаймыз (3.24) теңдеуден
т
2
/ = /
СУ(ІТ= Су (Тх - Т2).
(3.32)
Тх
1
г, теңдеу мүшелерін қысқарту үшін Сү=соп
8
І қабыл-
теңдеуде кездеседі және басқа түрінде де, мысалы:
* 1
^(Р У \-Р гУ г) = ~ ( Р У \ - Р гУг)\
(3.33)
К
к —
1
37
3.4-сурет. Изотермалардың салыстырмалы (РУ - сопзі) жэне
адиабатты (РҮК = соп§
1
) орналасуы.
(3.34)
Газдың, қалай болса солай алынған массасы ш үшін.
(3.35)
Адиабаттың рук=сопзІ, ру —
диаграммасында (3.4 сур.) а-а-с
қисық сызығы тіктеу сызылған,
ру = сопзі (қисық сызық е-а-в)
изотермасы бейнеленген, себебі адиабат көрсеткіші
к-
1
.
§ 3.5. Идеалды газдардың политропты процесстері.
Политропты процесс дегеніміз, жылуды цалай болса солаи
жеткізу немесе алып кету (^^=0) процессін айтады, ол үшін
көрсеткіштерінің өзара байланыстылығының теңдеу түрі:
мүндағы
п - политроптың көрсеткіші. Дэл осы, қаитымды полит-
ропты өзгерту күйінің көрсеткіші
п, процесстің барлық нүктелері
үшін белгілі, түрақгы шамада болады.
п=
1
ру = сопві кезінде, яғни изотермиялық процесстщ теңдеуі
болады,
п = к, / V = сопзі - адиабатты (изоэнтропиялық) процесс
Р
у
= СОП8І,
38
Достарыңызбен бөлісу: |
