Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 87 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

§ 19. Политропный процесс
95
вому началу. Применим его:
Q = ΔU + L.
Расширение означает, что
L > 0, рост температуры – что
Δ
U > 0. Правая часть уравнения положительна, значит, Q > 0.
Тепло в этом процессе должно подводиться, причем столько,
чтобы его хватило и на работу расширения, и на увеличение
внутренней энергии. Таких процессов много — это обычно
быстрые процессы взрывного характера.
Стóит еще обратить внимание на процессы, для которых
1
< n < k. Из (4.32) в этом случае следует: числитель дроби от-
рицательный, знаменатель положительный, изохорная тепло-
емкость положительна всегда, следовательно,
теплоемкость
вещества в таком процессе должна быть отрицательной. Что
это означает?
По определению удельной теплоемкости (3.11)
tm
Q
c
Δ
=
эта величина может быть отрицательной, если числитель и
знаменатель дроби имеют разные знаки. Масса всегда поло-
жительна. Тогда
с < 0 может быть в двух случаях:
−
при подводе тепла (Q > 0) температура должна умень-
шаться,
Δ
t < 0;
−
при отводе тепла (Q < 0) температура должна расти,
Δ
t < 0.
С такими процессами мы сталкиваемся на каждом шагу.
Если в примере про накачивание велосипедного колеса (§ 14, а)
не пренебрегать теплообменом, то это будет тот самый про-
цесс. Ведь в данном случае температура воздуха при сжатии
растет (
Δ
t > 0), а тепло от воздуха в насосе, имеющего бóль-
шую температуру, передается атмосферному воздуху с мень-
шей температурой
(Q < 0). Более того, именно такие процессы
с 1
< n < k, для которых теплоемкость отрицательна, имеют
место в компрессорах и тепловых двигателях. Дело в том,
что, как отмечено в § 15, для осуществления изотермическо-
го сжатия-расширения его нужно проводить очень медленно.
Но тогда производительность устройства будет микроскопи-
ческой. Для осуществления адиабатного сжатия-расширения
нужно полностью исключить теплообмен, а это невозможно, 
§ 19. Политропный процесс                                   95

вому началу. Применим его:
              Q = ΔU + L.
      Расширение означает, что L > 0, рост температуры – что
ΔU > 0. Правая часть уравнения положительна, значит, Q > 0.
Тепло в этом процессе должно подводиться, причем столько,
чтобы его хватило и на работу расширения, и на увеличение
внутренней энергии. Таких процессов много — это обычно
быстрые процессы взрывного характера.
      Стóит еще обратить внимание на процессы, для которых
1< n < k. Из (4.32) в этом случае следует: числитель дроби от-
рицательный, знаменатель положительный, изохорная тепло-
емкость положительна всегда, следовательно, теплоемкость
вещества в таком процессе должна быть отрицательной. Что
это означает?
      По определению удельной теплоемкости (3.11)
                                  Q
                            c=
                                 mΔt
эта величина может быть отрицательной, если числитель и
знаменатель дроби имеют разные знаки. Масса всегда поло-
жительна. Тогда с < 0 может быть в двух случаях:
   − при подводе тепла (Q > 0) температура должна умень-
      шаться, Δ t < 0;
   − при отводе тепла (Q < 0) температура должна расти, Δt < 0.
      С такими процессами мы сталкиваемся на каждом шагу.
Если в примере про накачивание велосипедного колеса (§ 14, а)
не пренебрегать теплообменом, то это будет тот самый про-
цесс. Ведь в данном случае температура воздуха при сжатии
растет (Δ t > 0), а тепло от воздуха в насосе, имеющего бóль-
шую температуру, передается атмосферному воздуху с мень-
шей температурой (Q < 0). Более того, именно такие процессы
с 1 < n < k, для которых теплоемкость отрицательна, имеют
место в компрессорах и тепловых двигателях. Дело в том,
что, как отмечено в § 15, для осуществления изотермическо-
го сжатия-расширения его нужно проводить очень медленно.
Но тогда производительность устройства будет микроскопи-
ческой. Для осуществления адиабатного сжатия-расширения
нужно полностью исключить теплообмен, а это невозможно,

Страницы