Жылу және суытқыш машиналары, Карно циклы

Жоспар:
I.Кіріспе.
II.Негізгі бөлім.
1. Термодинамиканың екінші бастамасы;
2. Жылудың механикалық жұмысқа айналуы;
3. Карно циклының пайдалы әсер коэффициенті;
4. Карно теоремалары;
5. Тоңазытқыш машинасы;
6. Еркін энергия
III. Қорытынды.
IV. Пайдаланған әдебиеттер.
        
        Кіріспе
Табиғаттағы жүйелердің тепе- теңдік күйге өту кезіндегі жиі кездесетін процестің біреуі механикалық энергияның ... ... ... денелердің үйкелісі кезінде жылудың бөлінуі. Айталық, механикалық энергия деп біз ... ... ... ... жүйе ретінде қарастырылатын денелердің қозғалысының кинетикалық және ... ... ... өрістермен әсерлесетін потенциалдық энергиясын айтамыз. Ал осы денелердің құрамындағы молекулалардың жылулық қозғалысының кинетикалық энергиясы мен өзара әрекеттесуінің ... ... ішкі ... ... Олай ... механикалық энергия есебінен бөлінген жылуды макроскоптық энергияның жылулық қозғалыстың микроскоптық энергиясына айналу процесі ... ... ... XVIII ... ... дәуірі басталды. Жылулық қозғалтқышарды пайдалану жылу мен механикалық ... ... ... ... ... оның ... ... қалауды талап етті. Механикалық жұмысты жылу арқылы алу тәсілдері өркениеттің тарихында термодинамика деген ғылымның дамуына әкелді. Мысалы, ядролық энергияны жұмыс ... ... ... ... өте ... белгісі. Бірақ, ядролық энергия механикалық жұмысқа тікелей ауыспайды, тек жылу ... ... ... ... ... механикалық жұмыс пен жылулық энергияның өзара айналу заңдарын зерттеу өте маңызды мәселелерге жатады.
Механикалық және жылулық ... ... ... ... ... ... тарихта дамыды. Қазіргі заманда термодинамика жылулық энергия мен энергияның басқа түрлерімен( химиялық, ... және т.б.) ... ... жалпы заңдарын қарастырады.
Механикалық және жылулық энергияны термодинамиканың бірінші бастамасы( энергияның сақталу заңы) байланыстырады.
Термодинамиканың ... ... да бір ... ... жылудың Q1 мөлшері есебінен жұмыстық зат А жұмыс өндіреді. Мұнымен ... ... ... ... ... отырады. Сөйтіп, ол рпоцесс күрделі процесс болады: қыздырғыштан Q1жылу мөлшері ... ... зат А ... ... ... ... ... сол заттың алған Q жылу мөлшерінен кем болып отырады. Q1-A=Q2 жылу мөлшері суығырақ денеге кетіп қалып отырады ... ... ... ... бұл ... А ... ... алынған Q1 жылу мөлшерінің қандай бөлігі болатындығының үлкен маңызы бар, ... бұл ... ... AQ1= Q1-Q2Q ... η ... бірге жуық болса, яғни берілген жылу мөлшерінің неғұрлым көбірек бөлігі А жұмысқа айналса, соғұрлым машинаның тиімді болатындығы айқын.
Пайдалы әсер ... η ... жылу ... ... тиімді двигатель болар еді. Өйткені мұндай двигатель үшін екі дененің ыстығырақ дене мен суығырақ ... ... шарт ... еді, ол ... айналамыздағы кез келген денені, мысалы жер қыртысын немесе мұхитты, айналадағы ең суық денелер температурасынан төмен температураларға дейін суыту есебінен жұмыс ... ... ... еді. Мұндай двигатель екінші түрдегі перпеттум мобиле деп аталған. Бұл ... ... ... ... ... ... ... (термодинамиканың бірінші бастамасына ) қайшы ... оны ... ... емес ... ... ... болмайды. Алайда мезгіл- мезгіл жүріп, соның нәтижесінде қандай бір жылу көзінен жұмыстық денеге берілген Q1 жылу мөлшері ... А ... ... яғни А= Q ... жылу машинасын жасау әрекеттерінің бәрі де әрдайым ... ... ... ... ... жылу ... есебінен жұмыс өндіру жөніндегі мәселені жалпы түрде тұңғыш рет қарастырған Сади Карно болды, ол 1824 жылы > ... ... ... ... ... ... идеал газ дөңгелек процеске түсіп, ол прорцесс көлемдердің адиабаталық және изотермиялық түрде өзгерулерінен құралғанда, суытқыштың ... ... ... ... ... ... ... суытқышқа берілмей қоймайды.
Кейінірек Клаузиус пен В.Томсон Карноның бұл ... ... ... ... ... ... ... бір жылу көзінен алынған жылу мөлшері есебінен тек жұмыс өндіру ғана болып табылатын периодты процесті жүзеге асыруға ... ... ... ... ... ... деп аталады.
Термодинамиканың екінші бастамасын мынадай принцип түрінде де айтуға болады: екінші түрдегі перпетуум мобиле, яғни жылу мөлшерінің бір көзін суыту ... ... ... мезгіл - мезгіл жүріп тұратын двигатель жасау мүмкін ... ... ... деп екі ... және екі ... процестен тұратын дөңгелек процесті айтады.
Жұмыстық дене деп процесті ... және ... ... ... беретін энергиясын бір түрден екінші түрге ауыстыруға негізделген термодинамикалық ... ... жылу ... ... дене ... жылу ... алып, оның бір бөлігін жұмыс түрінде береді.
Қыздырғыш (жылу беруші) деп қарастырып отырған термодинамикалық ... ... жылу ... ... құрылғыны айтады.
Суытқыш (жылу қабылдағыш) деп жұмыстық дененің жылуының бөлігін жұтушы жүйе (буды конденсациялау мен ... ... ... ... немесе қоршаған орта) айтылады.
Тура цикл деп жұмыстық дене оң жұмыс жасайтын дөңгелек процесті ... ... тура цикл ... ... ... тілі ... бойыша жүретін тұйық қисық түрінде кескінделеді.
Кез келген жылу ... ... ... ... ... ... әрқайсысына жұмыстық дененің қыздырғыштан энергия алуы, жұмыстық ... ... және ... ... ... бір ... ... берілуі және жұмыстық дененің бастапқы күйге қайтып келуі кіреді. Бір толық циклде жұмыстық ... ... ... оның ... ... жасаған жұмысы мен сығу кезіндегі жасаған жұмыстарының қосындысынан тұрады: А=Aұлғаю+Асығу. Сығылған кезде газдың теріс жұмыс жасайтындығын ескеріп, соңғы ... ... ... ... болған кезде газ сығу алдында немесе сығу кезінде салқындайды. Сондықтан, сығу кезінде оның жасайтын жұмысы ұлғаюға қарағанда аз қысымда өтеді. ... ... ... ... А>0. ... жылу ... жұмыс істеу принципі көрсетілген. Температурасы қыздырғыштан бір циклде жылу мөлшері алынады, ал температурасы салқындатқышқа бір циклде жылу ... ... ... ... бу)
Суытқыш
А=Q1-Q2
Осы кезде жұмыстық дене пайдалы жұмыс жасайды. Карно циклі ... ... ... ұлғаю 1-2 және изотермалық сығу 3-4 қисықтармен, ал адиабаталық ұлғаю 2-3 және ... сығу 4-1 ... ... ... ... кезінде U=const, сондықтан газдың қыздырғыштан алған жылу мөлшері 1- ші күйден 2- ші күйге өту кезінде газдың ... ... ... ... ... 2-3 ... қоршаған ортамен жылу алмасу болмайды және 2-3 ұлғаю жұмысы газдың ішкі энергиясының өзгеру есебінен жасалады:
(2)
Изотермалық сығу кезінде газдың ... ... жылу ... А34 сығу ... тең: ... сығу жұмысы:
(4)
Карноның тура дөңгелек ... ... ... жұмыс:
(5)
Онда Карно цикліның термалық ПӘК-і мынаған тең:
(6)
Жылудың механикалық ... ... dQ жылу ... ... оның күйі өзгереді және ол dA жұмыс атқарады. Онда энергияның сақталу заңы бойынша істелген жұмыс пен жүйенің ішкі энергиясының ... ... ... жылу ... тең ...
dQ= dU+dA
мұндағы dA=PdV.
Бұл формуланы мына түрде жазуға ... ... ... күйі макроскоптық өзгеріске ұшыраса, онда барлық dQ мен dA- ның қосындысын алу қаже, сондықтан жүйе ... ... ... ... ... ішкі энергиясының өзгерісін былай есептейді:
12dU=12dQ-12dA ... ... жылу ... мен жүйенің істеген жұмысы жүйенің бірінші күйден екіншіге өту жолына тәуелді болады. Ал ішкі ... dU ... өту ... ... ... тек бастапқы және соңғы күйлерімен анықталады. Сондықтан (1)- формуланы ... ... ... ... жүйе ішкі энергияның белгілі бір мәніне ие, бірақ ол белгілі жылу мөлшнрі мен жұмысқа ие екен ... ... ... Q жылу және А ... ... ... процесінің функциясы болады, күйінің фунуциясы болмайды. Математикалық dQ мен dA ... ... ... ... ал dU ... дифференциал болады.
Енді кері процесті, жылудың механикалық жұмысқа айналуын қарастырайық. Температурасы жоғары денеден температурасы төмен денеге ... ... ... денелердің түйіскенде немесе сәулеленуінде. Бұлай энергияның берілуінде ... ... ... денелердің қозғалысы болмайды. Мұнда жылу берілген дененің тек ішкі энергиясы өседі, сонымен температуралары ... ... жылу ... ... ... ... жылу берілгенде дене ұлғаятын болса, онда жұмыс істейді. Энергияның сақталу заңы ... ол ... тең: ... dU ішкі ... ... ең ... мәні ... процесте істеледі, сонда ғана dA=dQ. Бұдан артық жұмыстың істелуі мүмкін ... ... ... ... атқару үшін, ұлғаятын денемен және жылу көзінің арасында температура айырмасы болмау керек. Егер жылу көзі мен дене ... ... ... болмаса, онда жылу берілмейді. Бірақ жылу берілуі үшін температураның өте кіші, мәні шексіз аз айырымы жеткілікті, сонда ғана изотермдік шарттар ... ... ... жылу ... ... шексіз баяу өтуін талап етеді, демек процесс қайтымды болады. ... ... ... ... сығылған жұмыстық дене қыздырғышпен түйістірілген, демек оның ... ... ... Т0 (2-сурет). Жылуөткізгіштік процесі байқалмайды, себебі температура айырмасы жоқ.
650240-329565
2-сурет
Жұмыстық дене ұлғайып, мысалы поршеньді ығыстырады, қыздырғышпен контактісі үзілмейді, демек ... ... Т0. ... ... ... ... (1-2 қисығы 2-суретте). Бұл кезде қыздырғыштан алынған жылу есебінен жұмыс істелді, бірақ қыздырғыш өзінің жылусыйымдылығы үлкен болғандықтан температурасын өзгертпеді. ... ... дене ... ... тоңазытқышқа беруі керек. Изотермдік ұлғайған жұмыстық дененің Т0 температурасы тоңазытқыштың Т1 температурасынан жоғары, демек Т0 >Т1 , тікелей оларды түйістіруге ... ... бұл ... берілген жылудың пайдалы жұмысы болмайды. Сондықтан жұмыстық ... ... ... Т1 ... ... ... ... кейін оларды түйістіру керек. Ол үшін жұмыстық денені қыздырғыштан ажыратып, оған адиабаттық ұлғаюына мүмкіндік жасау қажет. Сонда адиабаттық ұлғайғанда, оның ... ... ... Т0 ... ... (2-3 қисығы). Адиабаттық ұлғайған дене суиды.
Бұл кезде жұмыстық дене ұлғайып, мысалы, поршеньді ... ... ... ... ... Осылай суытылған жұмыстық денені тоңазытқышпен түйістіреді. Осымен циклдің бірінші ... ... ... ... ... ... ... жұмыстық дене тиімді жұмыс атқарады.
Енді жұмыстық дене ... ... ... ... қажет, демек бастапқы қысымы мен температурасын қалпына келтіруі керек. Сонда жұмыстық дене сығылып, қайтадан ... ... ... ... ... тікелей жүзеге асырылмайды, себебі жұмыстық дененің температурасы қыздырғыштан төмен. Сондықтан жұмыстық дененің алғашқы күйіне оралуы да екі ... ... ... ... ... ... ... сығады, демек сығылу процесі изотермдік(3-4 қисығы). Содан кейін оны ... ... ... ... ... жеткізгенге дейін қосымша адиабаттық сығады (4-1 қисығы).
Адиабаттық сығылуда дененің ... ... Бұл ... ... ... істелген сыртқы жұмыстың әсерінен ол қызады. Адиабаттық сығылу процесінің ... ... ... алғашқы температурасымен теңелгенде, оны қыздырғышпен түйістіреді, сонымен цикл аяқталады. Жұмыстық дене өзінің алғашқы күйіне оралады, яғни бұл процесті қайталауға ... ... ... ... ... екі ... және екі адибаттық ұлғаю мен сығылу прцестерінен құралады. ... ... дене ... жұмыс істейді, ал үстінен сыртқы күштнрдің істеген жұмысы оның сығылуына әкеледі. ... ... ... ... әр ... ... түйістірілмейді, демек қайтымсыз жылуөткізгіштік процестерге мүмкіндік болмайды. Сондықтан цикл түгелімен қайтымды жолмен өткізілуі керек, ондағы өзгерістер жылдамдығы ... ... аз ... ... ... өте баяу өтуі керек, сонда бұл процестерді квазистатикалық деуге болады.
Осы айтылған ... 1824 жылы ... ... ... ... ... жылу ... жұмыс істеуін қарастырғанда қолданған.Сондықтан бұл циклді Карно циклі деп атайды. Жұмыстық дене ретінде бұл машинада идеал газ пайдаланған. ... ... ... ... ... ... жойылуы мүлдем жоқ деп есептеледі.
Карно цикліндегі ... ... ... ... ... ... айналатынын есептейік. Жұмыстық дене ретінде 1 моль идеал ... ... және оның А ... ... күйі Р0 ... және V0 көлеммен сипатталады. Газдың Т0=P0V0/R температурасы шарт бойынша қыздырғыштікімен бірдей. Тоңазытқыштың ... Т1 деп ... ... ... ... ... дене ... түйістірілген. Дөңгелек процестің бірінші кезеңінде идеал газ изотермдік V1 көлемге дейін ... Онда оның ... Р1 ... дейін төмендейді (В нүктесі сурет), оң таңбалы А1 жұмыс істеледі:
А1= RT0lnV1/V0= Q0, ... Q0 - ... ... ... газдың қыздырғыштан алған жылу мөлшері.
Осы Q0жылу есебінен А1 жұмыс ... ... ... ... газ ... ... және оның одан әрі ... адиабатты өтеді, бұл кезде газ суиды. Газдың температурасы тоңазытқыштікіне жеткенде, демек Т1-ге тең болғанда, адиабаттық ... ... ... ұлғаюындағы газдың көлемін былай табамыз:
T0V1γ-1=T1V2γ-1, (2) ... мына ... ... ... (3) ... ... ... р2-ге ... ... ... Осы ... кезеңде істелген жұмыс былай анықталады:
A2=RTγ-11-V1V2γ-1=RT0-T1γ-1. ... ... ... ... газ ... ... ... тоңазытқыштың Т1 температурасында изотермдік V2 көлемнен V3-ке дейін сығылады. Бұл кезде газдың үстінен істелген жұмыс ... тең ... - ... ... осы 2- күйден 3-күйге ауысқандағы үстінен істелген A3 жұмысы есебінен Q1 жылу бөлініп, түйістірілген тоңазытқышқа беріледі.
Алғашқы күйіне ... үшін ... ... ең соңғы кезеңі адиабаттық сығылу, онда газ 3-күйден алғашқы көлемі V0, қысымы Р0, температурасы T0-ге жетуі қажет. Үшінші кезеңде газ V3 ... ... ... онда мына шарт ... ... T1V3γ-1=T0V0γ-1.
Циклдің соңғы адиабаттық сығылу кезеңіндегі істелген жұмысы
A4=RT1-T0γ-1= -RT0-T1γ-1. ... газ ... ... ... оралады, Карно циклі аяқталады, енді процесс қайталануына дайын.
Ақырында газдың өзі істеген және үстінен істелген жұмысы мынаған тең:
A= A1+A2+A3+A4.
Осы ... (1), (4),(5), (7)- ... ... ... ... RT0lnV1V0 + RT0-T1γ-1 - RT2lnV2V3 - RT0-T1γ-1 = RT0lnV1V0 - ... ... (6)- ... ... = V3V0 ... V1V0 = V2V3 ... lnV2V3=lnr, ... V1 >V0 және V2 >V3 , ... lnr ... цикл ... ... ... ... тең болады:
A= RT0-T1lnr, ... Т0>Т1, ... А >0 ... газдың ұлғаюындағы жұмысы , оның сығылуына жұмсалған сыртқы күштердің жұмысынан үлкен. Қыздырғыштан алған жыудың есебінен жұмыстық дене (идеал газ) ... ... ... ... бұл ... қыздырғыштан алған Q0 жылу мөлшеріне тең болмайды.
Қыздырғыштың ... ... ... ... Q1 бөлігіне тең жылу
Q1=RT1lnV3V2,
Газдың V2 көлемнен V3 -ке дейін изотермдік сығылғанда тоңазытқышқа беріледі. Сондықтан пайдалы жұмысқа жылудың тек бір ... ғана ... ол ... ... (10) ... қисықтың ауданы осы А жұмыстың сандық мәнін графиктік түрде анықтайды.
Жылудың жұмысқа түрлендірілуінің жұмыстың жылуға айналу процесінен ... бар. ... ... ... бір ... ... жылуға айналуы мүмкін. Ал жылудың тек бір бөлігі ғана жұмысқа айналады.
* және (5) ... ... ... болады:
Q0 T0 = RlnV1V0, -Q1 T1 = RlnV2V3
Осы теңдеулерді қосып және (8)-ді ескеріп, келесі ... ... ... T0 -Q1 T1 =0, ...
Q0 T0= Q1 T1 , ... ... өте маңызды қатынас алынады.
Карноның қайтымды циклінің термиялық ПӘК, санды мөлшерге тең болады да, жылулық көзінің абсолютты температураларының айырмасы, оның жылулық ... ... ... ең жоғарғы температурасының ең жоғарғы температурасы қатынасына тең.
Карно шексіз жай ағатын(үйкелістен жоғалуы) 1-2-3-4 ... ... сол ... жұмысшы заттар механикалық тепе-теңдікте болады. Бұдан басқа, жұмыстық денемен температура көзі Т1 арасындағы, 1-2 изотерма бойында және Т2, 3-4 ... ... ... ... ... бар. ... ... тепе-теңдік сақталады. Сондықтан, цикл, қайтымды деп саналады. Бұл циклді Карноның идеалды циклы деп атайды.
Карно циклының пайдалы әсер коэффициенті
Карно ... ... ... ... ... ... ... толығымен механикалық жұмысқа айналдыра алмайтыны дәлелденеді. Бұл жылу бөлігі міндетті түрде тоңазытқышқа берілуі қажет, демек қыздырғыштан температурасы төмен денеге. ... ... ... ... ... жылуы Q0, ал жұмысқа осы жылудың Q0-Q1 бөлігі айналса, онда
η=Q0-Q1 Q0 ... ... ... ... осы ... ... жұмыс істейтін машинаның пайдалы әсер коэффициенті болады. Карно циклінің пайдалы әсер коэффициенті (11) - формуланы ескерсек, былай анықталады:
η=Q0-Q1 Q0= 1- Q1Q0 = 1- T0T1. ... ... әсер ... ... ... ... кіші (η < 1) және қыздырғыш пен тоңазытқыштың ... ... - ші ... ... ... п.ә.к - нен жоғарыны алу мүмкін емес. Себебі Карно циклінде ... әр ... ... бір- ... ... түйістірілмейді, демек қайтымсыз жылуөткізгіштік процестеріне мүмкіндік болғызбайды. Жұмыстық дененің көлемінің өзгеруі қайтымды жолдармен өтеді. Бұл ... ... ... ... демек жылулық энергияның пайдалануының ең тиімді шарттары ... ... ... көрінгендей, Карноның қайтымды циклының термиялық п.ә.к тек қана Т1 және Т2 жылулық көзінің ... ... және ... дененің табиғатына байланысты болмайды. Өйткені көрсетілген формула, қатынастар негізінде идеалды газдар үшін шығарылған, термиялық п.ә.к - тің ... дене ... ... ... ... ... арнаулы теоремасымен пайымдайды.
Циклдың Т1 температурасы арту кезіндегі, термиялық п.ә.к ұлғаюы мүмкін немесе Т2 температурасының ... яғни Т1-Т2 ... ... айырмасы кезінде өтеді.
Карно циклының мысалында көрінгендей, термиялық п.ә.к 1-ге тең ... ... ... ... жету үшін Т1= infinity ... Т2=0 болуы қажет, бұл практикада болуы мүмкін емес. Температура Т1 шексізге тең емес, бірақ жылулық қозғалтқыштарында қолданылатын материалдардың жағдайы шектелген, олар ... ... баға ... ... ... ету мерзімі, технологиялықты өңдеуі 850-1200К шегінен шықпайды, ал кейбір қозғалтқыштарда металдарды жеткілікті ... ... ... орташа жылулық температурада, қолайлы салқындатқыш көзімен (су және атмосфералық ауамен) шектелген.
Карно ... ... ... ... ... әсер ... (п.ә.к) жұмыстық дененің тегіне тәуелді емес, ол тек қана қыздырғыш пен тоңазытқыштың температураларына тәуелді екенін көреміз. Бұл ... ... 1824 жылы ... Мұны ... ... ... ...
Қыздырғыш және тоңазытқыштың белгілі температуралар мәндерінде жұмыс істейтін жылулық машинаның пайдалы әсер коэффициенті(п.ә.к), сондай жағдайларда істейтін қайтымды Карно циклі бойынша ... ... ... кіші ... Бұны да Карноның теоремасы деп атайды.
Біз жұмыстық дене ретінде идеал газда алдық, себебі оның күйінің теңдеуі белгілі. Карно циклі ... ... ... ... пайдалы әсер коэффициенті максимал, демек ең жоғарғы ... ... ... Карноның циклдік процесі қайтымды, сондықтан ηқайтымсыз < ... ... ... процесті кері бағытта өткізетін болса, онда осы процеске қатысқан дене , тура сол алдында өткен ... ... ... ... кері ... ... ... цикліне қатысты бқл айтылған бойынша, жылу қыздырғыштан тоңазытқышқа емес, керісінше тоңазытқыштан қыздырғышқа берілуі керек. Онда кері бағытта өтетін ... ... А ... ... дене D ... ... ... дейін адиабаттық ұлғаяды. Тура циклде процесс изотермдік ұлғаюдан басталады. Содан кейін газдың изотермдік ұлғаю С нүктеде тоқтайды. Циклдің осы ... ... ... дене ... ... істейді. Циклдің екінші жартысында СВ адиабат және ВА изотерм бойымен ... дене ... Бұл ... дененің үстінен сыртқы күштер әсерінен сығылу жұмысы атқарылады. ... ... ... ... өзі ... ... бұл ... жұмысы үлкен. Сондықтан Карноның кері циклінің нәтижесі ... ... ... ... жұмыс емес, тоңазытқыштан қыздырғышқа жылудың берілісі болады, демек жылу ... ... ... ... беріледі.
Егер тура Карно циклі бойынша істейтін қондырғы жылуды механикалық жұмысқа айналдыратын болса, Онда Карноның кері ... ... ... машина жылуды суығырақ денеден ыстығырақ денеге береді. Бұндай машина тоңазытқыш деп аталады. Осы ... ... ... ... механикалық жұмыс есебінен жылу суығырақ денеден алынып, ... ... ... ... ... энергия
Карно циклінің бірінші жартысында жұмыстық дене алдымен изотермдік, ... ... ... ... жұмыс істейді.
Адиабаттық процесте жұмыс ішкі энергияның есебінен істеледі және бұл жұмыс ішкі энергияның кемуіне тең, демек dA=-dU. ... ... ... ... температурасы өзгермейді, сондықтан молекулалық қозғалыстың кинетикалық энергиясымен байланысты ішкі энергияның бөлігі механикалық жұмысқа айналмайды. Осы жағдай дененің жалпы энергиясын ... ... ... ... ... ... етеді.
Мысалы, изотермдік қайтымды сығылу және ұлғаю процестері өтетін газды қарастырайық. Ол үшін газды ... ... ... оны ... ... ... тұрақты денемен түйістірейік. Газ ұлғайып, жұмыс істей алады, онда термостат пен газдан құралған жүйе энергияға ие. ... ... ... ... ... ... жүйенің энергиясының бөлігін еркін энергия деп атайды.
Олай болса, жүйе еркін энергиясынан ... ... ... ... ... ... потенциалдық және кинетикалық энергияның қосындысына тең болады. Макроскоптық денелердің энергиясының осы екі түрі толығымен ... ... ... мүмкін. Ал молекулалық жүйенің ішкі энергиясы толығымен жұмысқа айналмайды.
Сондықтан изотермдік процестегі істелетін ... ішкі ... ... Егер ... ... ... жұмыс істеуге қабілеттілігін білуіміз керек болса, онда оның ішкі ... ... ... адиабаттық процесте істелген жұмыс ішкі энергияның өзгеруіне тең болады. Еркін энергия жүйенің изотермдік күйі өзгергендегі жұмысқа ... ... ... ... ... ... біз қалап алған алғашқы күйге дейін жүйе изотермді күйін өзгерткенде істелген жұмысымен еркін энергиясы өлшенеді. Жүйенің алғашқы күйінде ... ... ... тең деп алынған (санақ басы).
Егер жүйнің еркін энергиясын F деп белгілесек, онда ... ... ... ... ... dA ...
dA=-dF.
Жүйенің изотермдік ұлғаюындағы істеген жұмысы оң болғанда, оның еркін энергиясы кемитінін ... (-) ... ... ... ... ... ... дене сығылғанда (жұмыс теріс), еркін энергиясы өседі. Мысалы, идеал газ V1 көлемнен изотермді V2-ге дейін ... онда бір моль ... ... ... ... ... (2) ... оң жағы бір моль ... газ ... ұлғайғанда еркін энергияның кемуін анықтайды. Неғұрлым газ қатты сығылған, демек соғұрлым оның көлемі кіші, газдың белгілі массасының еркін ... ... ... ... ішкі ... алып ... ... тәуелді емес, бірдей температурада баллондағы сығылған газдың ішкі энергиясы, тура сондай сығылмаған газдікіне тең болады. Бірақ сығылған газдың еркін ... ... ... ол ... ... ... ... істей алады.
Егер көлемнің изотермдік өзгеруі қайтымтыз болса, ондағы істелген жұмысы қайтымды процеспен салыстырғанда кіші болады, еркін энергияның өзгерісі істелген ... ... ...

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 19 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 400 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Кілегейге арналған пастеризациялы суытқыш қондырғылар5 бет
Крахмал шикізатынан этил спиртін алу өндірісін жобалау100 бет
Тоңазытқыш53 бет
Термодинамика заңдары сұрақ-жауап түрінде (20 сұрақ)93 бет
Жасанды суыту20 бет
Жұмыссыздық мәселесі және түрлері15 бет
Китчин циклы7 бет
Мұнай ұңғымаларын автоматизациялау4 бет
Салқындатқыш машиналар24 бет
Углеводтар12 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь