Адиабаталық процесс

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Адиабаталық процесс

Адиабаттық процесс қоршаған ортамен жылу алмаспайтын физикалық жүйедеөтетін термодинамикалық процесс.Адиабаталық процесс жылуөткізбейтін (адиабаталық) қабықшалармен қоршалған жүйелерде өтеді деп есептелінеді. Сыртқы орта мен жүйе арасында жылу алмасып үлгере алмайтындай уақытта тез өтетін процестер (жылу оқшаулағыш қабықшалары болмайтын) адиабаталық процесс ретінде қарастырылады.
Оған мысалы, дыбыстың ауада таралуы, жылуқозғалтқыштарының цилиндрі ішіндегі газдың сығылуы (немесе ұлғаюы) т.б. жатады. Газ сығылғанда температура көтеріледі, ұлғайғанда -- төмендейді. Адиабаталық процесс қайтымды және қайтымсыз процесс түрінде өтуі мүмкін.Шинаны немесе допты үрлеу кезінде сорғының ауаны тез сығыуы салдарынан ол қызады.Газдың ішкі энергиясыоны сығатын сыртқы күштердің атқаратын жұмысы есебінен артады.Газдың тез ұлғаюы кезінде оның салқындау құбылысын бақылыуға болады.Ол үшін үлкен шыны бөтелкеге су құйып,түтін енгізеді және сорғы көмегімен оған айдайды.Бұл кезде бөтелкедегі судың жоқ болып кетуі булануы ондағы ауа температурасының жоғарлағаның дәлелі болып табылады. Бөтелкедегі ауа қысымының ауа берліктей артуы,оның тығының атылып кетуіне әкеледі.Ауа жылдам ұлғая отырып бөтелкеден шыға бастайды,ал бөтелкеде қалың тұман пайда болады,ол ұлғаю кезіндегі ауаның салқындағаның көрсетеді.Газ ұлғайып,өзінің ішкі энергиясының кему есебінен жұмыс істейді.Тез сығылу немесе ұлғаю кезінде қоршаған ортамен жылу алмасып үлгермейтіндігі қарастырылған мысалдардан көрінеді.Бұл жағдайларда аз уақат аралығында Q=0 деп санап,бұл процестерді адиабаталық процесстер ретінде қарастырамыз. Мұнда термодинамиканың 1 заңы U+A=0 немесе U=-A түрінде өрнектеледі.Бұл адиабаталық процесс кезіндегі газдың сығылуы,оның ішкі энергиясының артуын тудыратынын және теріс жұмыс атқарлатының көрсетеді.Ұлғаю кезінде газдың ішкі энергиясы кемиді,оның есебінен оң жұмыс атқарылады. Адиабаталық процессті графикте адиабата деп аталады. Іштен жану қозғылтқыштарының цилиндіріндегі жану қоспасының поршеньмен сығылуын немесе ондағы отын жанғанда газ тәрізді өнімдерінің жылдам ұлғаюын адиабаталық процесстерге жатқызады.
Оларға: бомба,снаряд,миналардың жарылыстары. Адиабаталық процесс - атмосферада адиабаталық процесс -- қоршаған ортамен жылу алмасуынсыз болып тұратын (жер бетімен, ғарышпен, жанасатын ауа массасымен) ауаның термосерпіндік өзгерісі. Шуақты күні Жерден қызған ауа қабаттары жылдам көтеріледі. Тығыз емес қабаттарда олар ұлғаяды да,салқындайды,түйдек бұлттар пайда болады. Айнымалы жұлдыздардың жарқырау периодының өзгерісі олардың сыртқы қабатарының адиабаталық ұлғаюы иен сығылуының қайталанатын процестріне байланысты.Бұл процесстер айнымалы жұлдыздар-цефеидтерде дәлме -дәл белгілі уақыт аралығында қайталанады.
Цефеидтің қабығы ұлғайғанда,оның атемпературасымен қысымы тез төмендейді.Қабықшаны сыққанда,ондағы газдың температурасы мен қысымы бастапқы шамасына дейін артады.Әрі қарай бұл процесстер қайталана береді. Мұндай процестердің ұзақтығы,процесстің аумағына байланысты.
Адиабаталық процесс - қоршаған ортамен және жүйенің арасындағы жылу алмасуынсыз жүретін процес.
Термодинамиканың бірінші бастамасынан адиабаталық процесс үшін

Яғни сыртқы жұмыс жүйенің ішкі энергиясының өзгерісі есебінен жасалады:

Идеал газ күйінің теңдеуін дифференциалдап, келесі формуланы аламыз:

Айнымалыларды бөліп және , екенін ескерсек,

Осы теңдеуді р1-ден р2-ге дейін және сәйкесінше V1-ден V2-ге дейін интегралдап, содан соң потенциалдасақ мынадай өрнекке келеміз:

1 және 2 күйлері таңдап алынған күйлер болғандықтан,

- адиабаталық процестің теңдеуі.

Адиабаттық процесс кезінде газдың берілген массасы үшін оның қысымы мен γ дәрежедегі көлемінің көбейтіндісі тұрақты
Клапейрон -Менделеев теңдеуін пайдаланып Пуассон теңдеуін алдыңғыға ұқсас түрде V және T, P және T арасындағы байланыс үшін де жазуға болады.
Идеал газ күйінің изотермиялық және адиабаттқ өзгерісін график арқылы салыстырайық. P1, V1, T1 шамалармен сипатталатын газдың бастапқы күйі P- Vдиаграммасында 1 нүктеге сәйкес келсін (5-сурет).1-3 қисығы адиабаттық сығылуға, 1-2 адиабаттық кеңеюге сәйкес.

5-сурет.
(10-40) теңдеуге сәйкес адиабаттық сығылу мен ұлғаю кезінде изотермиялық процеске қарағанда қысым әлдеқайда тез өзгереді, оны диаграммадағы адиабатаның изотермаға қарағанда тіктеу орналасқандығынан көруге болады.Өйткені адиабаттық сығылғанда газ қысымының артуы изотермиялық процестегідей оның көлемінің кемуінен ғана емес, сонымен бірге температураның өсуіне де байланысты.
Осы құбылысты техникада, тұрмыста кездестіруге болады. Іштен жанатын двигательдердің цилиндіріндегі жанармай қоспасының ұлғаюы мен сығылуы ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.