- •Основы термодинамики процессов и циклов современных двигателей
- •5.2.Уравнения законов термодинамики
- •5.3.Энтропия
- •Уравнения для определения энтропии и её изменения
- •5.4. Термодинамические процессы
- •5.Термодинамические процессы изменения состояния идеального газа:
- •Изохорический процесс
- •Адиабитический процесс
- •Термодинамические характеристики адиабатного процесса
- •Политропический процесс
- •Термодинамические характеристики политропического процесса
- •Термодинамические процессфы в диаграммах p-V, t-s
- •5.5. Цикл карно
- •Круговые процессы
- •Обобщённый цикл Карно(оцк)
- •5.6. Эксергия
Термодинамические характеристики политропического процесса
Теплоёмкость:
с = cv(n-k)/(n-1)
Удельная работа:
l1-2 = (p2v2 – p1v1)/(n-1) = p2v2/(n-1)(1 – (p1/ p2)(n-1)/n) =
R(T2 – T1)/(n-1)
Теплота:
q = cv(n-k)/(n-1) (T2 – T1)
Изменение:
∆u = cv(T2 – T1)
∆i = cp(T2 – T1)
∆s = cv(n-k)/(n-1)ln(T2 /T1)
Таблица значений показателя политропы n и удельной теплоёмкости c для термодинамических процессов
Показа-тели |
Термодинамический процесс | ||||
Политропич. |
Адиабатич. |
Изобарич. |
Изохорич. |
Изотермич. | |
s = const |
p = const |
v = const |
T = const | ||
N |
+ ∞ ÷ - ∞ |
k |
0 |
∞ |
1 |
C |
cv(n – k)/(n – 1) |
0 |
cp |
cv |
∞ |
Таблица характеристик термодинамических процессов идеального газа
Процесс |
Диаграммы |
Значение n |
Уравнение процесса |
Связь между параметрами |
Удельная теплоём- кость, cn |
Удельная работа, l
| |
p-v |
T-s |
Дж/кгК |
Дж | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Политро- пический |
р
v |
T
s
|
+ ∞ - - ∞ |
pvn = const |
р1/p2 = (v2/v1)n T1/T2 = (v2/v1)n-1 T1/T2 = (p1/p2)(n-1)/n |
cv (n – k) (n – 1) |
1) R(T1 –T2)/(n-1) 2) (p1 v1 – p2 v2)/(n-1) 3) p1 v1/(n-1)(1- ( v1/ v2)n-1) 4) p1 v1/(n-1)(1- ( p2/ v1)(n-1)/n) |
Изоба- рический |
о |
p = const, v/T = const |
T1/T2 = v1/v2
|
cp=kR/(k-1) |
p(v2 – v1) | ||
Изохо- рический |
∞ |
v = const, p/T = const |
T1/T2 = p1/p2 |
cv= R/(k-1) |
O | ||
Изотер- мический |
1 |
T = const, pv = const |
p1/p2 = v2/v1 |
∞ |
RTln(v2/v1) | ||
Адабати- ческий |
k = ср/сv |
pvk = const |
p1/p2 = (v2/v1)k T1/T2 = (v2/v)k-1 T1/T2 = (p1/p2)(k-1)/к |
0
|
1) R(T1 –T2)/(k-1) 2) (p1 v1 – p2 v2)/(k-1) 3) p1 v1/(k-1)(1- ( v1/ v2)k-1) 4) p1 v1/(k-1)(1- ( p2/ v1)(k-1)/k) |
k = 1 + R/cv = 1 + 8.314/µ cv
k = 1.67 для 1- атомных; 1.4 для 2-х атомных и 1.29 для 3-х атомных газов
Процесс |
Удельная теплота, q |
Изменение удельной внутренней энергии, ∆u |
Изменение удельной энтальпии, ∆i |
Изменение удельной энтропии, s |
|
Дж |
Дж/кг |
Дж/кг |
Дж/кгК |
1 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Политро- пический |
cv(n-k)(T2 – T1)/(n-1) |
cv(T2 – T1) |
ср (T2 – T1) |
1) cv(n-k)ln(T2/T1)/(n-1) 2) cpln(T2/T1)- Rln(p2/p1) 3) cvln(T2/T1) + Rln(v2/v1) 4) cvln(p2/p1) + cp ln(v2/v1) 5) cp(n-k) ln(p2/p1)/n |
Изоба- рический |
cp (T2 – T1) |
cv(T2 – T1) |
ср (T2 – T1) |
cplnT2/T1 |
Изохо- рический |
cv(T2 – T1) |
cv(T2 – T1) |
ср (T2 – T1) |
cvlnT2/T1 |
Изотер- мический |
RTln(v2/v1) |
o |
o |
q/T |
Адиабати- ческий |
O |
cv(T2 – T1) |
ср (T2 – T1) |
o |