Изотермический процесс

Изотермический процесс

1. Изотермические процессы протекают при постоянной температуре ( ). Т.к. по уравнению состояния , то уравнение изотермического процесса имеет вид . График процесса – равнобочная гипербола. Расширение газа протекает в направлении 1 – 2, а сжатие в обратном направлении, 2 – 1. Способ геометрического построения изотермы прост. Пусть необходимо через точку A с координатами , провести изотерму расширения. Проведём через точку A две прямые, параллельные осям координат. Из начала координат O произвольно проведём произвольную прямую, которая пересечёт эти прямые в точках D и C. Из точки D проведём прямую, параллельную оси v, из точки C – прямую, параллельную оси p. Пересечение этих прямых даёт точку B. Докажем, что точка B принадлежит изотерме, прошедшей через начальную точку A, т.е. . Треугольники
подобны, т.к. имеют один общий угол с вершиной в точке O, следовательно, их стороны пропорциональны, т.е.: DM/CN=OM/ON. Т.к. DM=BN= , CN=AM= , OM= , ON= , то Проведя ряд лучей из начала координат и выполнив для каждого аналогичные построения, получим ряд точек, принадлежащих изотерме, проходящей через начальную точку A с координатами . Аналогично строится изотерма сжатия ; разница состоит в том, что прямую AE проводят влево, а не вправо, а прямую AM вверх, а не вниз.
2. Для вывода соотношения между параметрами напишем уравнение для начального и конечного состояний газа в процессе т.е. Т.е. в изотермическом процессе объёмы газа обратно пропорциональны давлениям. 3. Изменение внутренней энергии. Применяя формулу , получим , т.к. . Т.е. в изотермическом процессе изменение внутренней энергии равно нулю, и внутренняя энергия газа в течение всего процесса остаётся постоянной. 4. Работа вычисляется по формуле . 5. Внешнюю теплоту определим из 1-го закона ТД: . Для изотермического процесса , следовательно, . Т.е. в изотермическом процессе расширения вся подведённая
теплота расходуется на внешнюю работу, а в процессе сжатия внешняя работа полностью превращается в тепло. 6. Коэффициент .

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒