Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 69 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

§ 15. Изотермический процесс
77
н
ам
г
, 800 К и 1500
нии одного и того же процесса одинаково, достаточно знать
обе величины в каком-то одном состоянии, например началь-
ном. Тогда уравнение процесса (4.1) можно представить в виде
р
1
V
1
= р
2
V
2
= р
3
V
3
= … (4.3)
и, ограничившись одним равенством из этой цепочки, исполь-
зовать для нахождения любого из четырех параметров, если
известны остальные три.
Теперь изобразим процесс в диаграммах для одного ки-
лограмма газа при различных постоянных температурах. Как
следует из выражения (4.2), это будет семейство гипербол, ка-
ждая из которых соответствует определенной температуре.
На рис. 4.1
представлены а од-
ной диагр ме изо-
термы азота, на три
четверти составляю-
ще о воздух, и водя-
ного пара в практиче-
ски наиболее интерес-
ном диапазоне пара-
метров. Для каждого
из газов изображены
процессы, соответст-
вующие температурам
300 К К.
Гипербола, соответствующая большей температуре, располага-
ется дальше от начала координат.
Из этой диаграммы можно заключить, например, что при
одинаковой температуре и плотности (ρ = 1/
v) давление водяно-
го пара будет выше, чем азота. Этот любопытный момент мо-
жет быть легко объяснен с позиций молекулярного строения
вещества. Одинаковая плотность означает, что в одинаковом
объеме сосредоточена одинаковая масса газов. Но молекулы
водяного пара меньше и легче, чем молекулы азота (μ
пара
= 18
кг/кмоль, μ
азот
= 28 кг/кмоль), поэтому их больше поместится в
том же объеме для того, чтобы набралась та же масса. Давление
газа по молекулярно-кинетической теории пропорционально
количеству молекул в единице объема, т. е. концентрации.
40
50
р, бар
0
10
20
30
00,511,52
v, м
3
/кг
Рис. 4.1 Изотермы воздуха (сплошные)
и водяного пара (пунктирные) 
§ 15. Изотермический процесс                                          77

нии одного и того же процесса одинаково, достаточно знать
обе величины в каком-то одном состоянии, например началь-
ном. Тогда уравнение процесса (4.1) можно представить в виде
                      р1V1 = р2V2 = р3V3 = …                      (4.3)
и, ограничившись одним равенством из этой цепочки, исполь-
зовать для нахождения любого из четырех параметров, если
известны остальные три.
      Теперь изобразим процесс в диаграммах для одного ки-
лограмма газа при различных постоянных температурах. Как
следует из выражения (4.2), это будет семейство гипербол, ка-
ждая из которых соответствует определенной температуре.
      На     рис.    4.1 50
                                   р, бар
представлены на од-
ной диаграмме изо- 40
термы азота, на три
четверти составляю- 30
щего воздух, и водя-
ного пара в практиче- 20
ски наиболее интерес-
                           10
ном диапазоне пара-                                           v, м 3/кг
метров. Для каждого         0
из газов изображены           0         0,5      1        1,5           2
процессы, соответст-
                              Рис. 4.1 Изотермы воздуха (сплошные)
вующие температурам
                                  и водяного пара (пунктирные)
300 К, 800 К и 1500 К.
Гипербола, соответствующая большей температуре, располага-
ется дальше от начала координат.
      Из этой диаграммы можно заключить, например, что при
одинаковой температуре и плотности (ρ = 1/v) давление водяно-
го пара будет выше, чем азота. Этот любопытный момент мо-
жет быть легко объяснен с позиций молекулярного строения
вещества. Одинаковая плотность означает, что в одинаковом
объеме сосредоточена одинаковая масса газов. Но молекулы
водяного пара меньше и легче, чем молекулы азота (μпара = 18
кг/кмоль, μазот = 28 кг/кмоль), поэтому их больше поместится в
том же объеме для того, чтобы набралась та же масса. Давление
газа по молекулярно-кинетической теории пропорционально
количеству молекул в единице объема, т. е. концентрации.

Страницы