Основы аэрогидромеханики. Часть II. Загузов И.С. - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

где количество тепла , участвующее в физическом процессе расширения
или сжатия, идет на изменение внутренней энергии и производство
работы
dq
du
p
d
v
.
Для записи первого закона термодинамики во второй форме рассмот-
рим энтальпию единицы массы газа (от греческого – нагреваю) или те-
плосодержание системы. Это термодинамический потенциал, характери-
зующий состояние макроскопической системы в термодинамическом рав-
новесии. Внутренняя энергия и энтальпия являются
функциями состоя-
ния
термодинамической системы, а изменения внутренней энергии и эн-
тальпии являются полными дифференциалами.
h
Энтальпия (тепловая функция Гиббса) равна сумме внутренней энер-
гии u и потенциальной энергии положения тела
p
v
, т.е.
hu p
=+
v
; ( )dh du d p
=
+
v
, откуда
(
)
du dh d p
=
−
v
.
Так как
(
)
d p pd dp=+
vvv
, то du dh pd dp
=
−−
vv
и тогда, обращаясь к
первой форме записи первого закона термодинамики (2.3), получим:
dq du pd dh pd dp pd
=+ =− − +
vvvv
.
Окончательно:
dq dh dp
=
−
v
. (2.4)
Это вторая форма записи первого закона теоретической термодинамики.
Рассмотрим конкретные термодинамические процессы, совершаемые
с единицей массы рабочего тела.
1) Пусть 0dq
≠
, , 0du ≠ 0dl
=
– внешняя работа не совершается, то-
гда
или 0, следовательно
0dl pd
==
v
d =
v
const
v
.
Такой процесс, протекающий при постоянном удельном объеме, на-
зывается
изохорным, для него dq du
=
, т.е. вся теплота идет на увеличение
внутренней энергии тела.
2) Пусть 0dq
≠
, , 0du ≠ 0dl
≠
, давление в процессе постоянно
p
const= , тогда 0 (т.к. dp =
v
0dp
=
).
Такой процесс, протекающий при постоянном давлении, называется
изобарным, для него , т.е. вся теплота идет на увеличение энталь-
пии рабочего тела.
dq dh=
Для рассмотрения следующего процесса введем понятие теплоемкости.
Теплоемкость – это количество теплоты, поглощаемой телом при
нагревании на один градус, а точнее – это отношение количества теплоты,
поглощаемой телом при бесконечно малом изменении его температуры, к
этому изменению, т.е.
С
dq
С
dT
= . Теплоемкость единицы массы вещества (кг)
45

Страницы