Оглавление:
Обратимые и необратимые процессы.
- Обратимые и необратимые процессы Рассмотрим равновесный процесс расширения газа AB, проходящего через равновесное состояние A, 1, 2, 3, 1, B(рис.5-9). в этом процессе была получена работа раздувания, проведенная в определенном масштабе. ABDC. To возвращая рабочее тело в исходное состояние (точка L), необходимо осуществить обратный процесс-процесс сжатия-из точки
B. Когда внешнее давление поршня увеличивается на dp, в малых количествах для сжатия газа. цилиндр против давления внешней среды равного к p + dp. при дальнейшем увеличении давления за счет ДП поршень снова перемещается лишь на небольшое количество, и газ сжимается до нового давления
поршень движется бесконечно Людмила Фирмаль
во внешней среде. при всех последующих повышениях внешнего давления ДП сжатый при обратном течении процесса газ непосредственно проходит через все равновесные состояния процессов B, n, 3, 2, Y, A и возвращается в состояние, характеризуемое точкой A. (квадрат BACD) будет равен прямой работе расширения процесса(квадрат ABDC).При этих условиях все точки прямого
процесса сливаются со всеми точками обратного процесса. Такой процесс, протекающий в положительном и обратном направлении без каких-либо остаточных изменений как в самой рабочей жидкости, так и в окружающей среде, называется reversible. So равновесный термодинамический процесс, изменяющий состояние рабочего тела, всегда будет обратимым
- термодинамическим процессом. Все термодинамические процессы, протекающие в неравновесном состоянии, называются необратимыми термодинамическими процессами. В Рисунки 5-9 А в обратном направлении термодинамическая система не потребляет внешнюю энергию и не возвращается в исходное состояние. В качестве примера рассмотрим газ, заключенный в вертикальный
цилиндр с piston. To сделайте процесс сжатия обратимым и продолжайте бесконечно медленно, нагрузка на поршень должна быть бесконечно мала. с конечной скоростью, то такой процесс необратим. При конечной скорости поршня давление газа, расположенного непосредственно на поршне, будет больше, чем давление оставшегося объема газа, и потребуется время, чтобы давление было равномерным по всему
Если рабочая жидкость осуществляет процесс Людмила Фирмаль
объему. Когда газ расширяется, явление наблюдается в обратном порядке. Непосредственно в поршне давление газа будет ниже, чем оставшийся объем, и потребуется время, чтобы газ равномерно расширился и занял весь объем цилиндра. Таким образом, процесс расширения и сжатия с конечной скоростью является необратимым термодинамическим процессом. * Конечная скорость необратимых процессов всегда связана с дополнительным расходом энергии на преодоление силы трения. Процесс с трением необратим, так как
превращение тепла в работу без обратной компенсации невозможно. Кроме того, необратимый процесс — это процесс, который происходит при конечной разности температур между рабочим телом и источником тепла, процесс диффузии, процесс расширения в пустоту и ряд других процессов. Обратимый термодинамический процесс является идеальным process. In в них, при раздувании, газ
производит наибольшую работу, которая определяется формулой vt. N / = JJ prfy、 vt. Где Р-давление рабочей жидкости, равное давлению внешней среды. 。А во время сжатия, когда рабочая жидкость возвращается в свое первоначальное состояние, на реверсивное расходуется минимальная работа process. In необратимые процессы, работа газов определяется уравнением Vt. Где P ’ — давление внешней
среды. Если вы всегда надуваете газ/ arr> / Peobr; и наоборот, если вы сжимаете газ,/ rpm < / Un- На диаграмме состояний графически можно изобразить только обратимые процессы. Потому что на этих рисунках каждая точка представляет собой равновесное состояние тела. Графическое изображение необратимого процесса с помощью диаграммы либо полностью невозможно, либо может быть
аппроксимировано заменой всех параметров на значения, усредненные по объему. Термодинамика рассматривает обратимые процессы, происходящие в идеальной системе с бесконечно малой скоростью этого процесса. В этих условиях любой процесс можно завершить термодинамическим и математическим анализом, если известны характеристики рабочего тела. Все реальные процессы,
происходящие в природе и технике, необратимы, сопровождаются явлением трения или теплопроводности при конечных перепадах температур. Однако многие необратимые процессы, которые на самом деле требуют решения, практически ничем не отличаются от обратимых processes. In фактический расчет, переход от обратимого процесса к реальному осуществляется с использованием эмпирического коэффициента, учитывающего отклонение фактического процесса от идеального обратимого процесса. Таким образом, обратимый процесс является ограниченным случаем реального процесса.
Смотрите также:
Решение задач по термодинамике
| Внутренняя энергия. | Определение количества теплоты. |
| Аналитическое выражение работы процесса. | Элементы молекулярно-кинетической и квантовой теории теплоемкости. |
