Термодинамическое равновесие

Термодинамическое равновесие – когда состояние всех тел в системе длительное время не изменяется. При термодинамическом равновесии передача теплоты от одних тел другим и механическое перемещение тел относительно друг друга невозможна, т. е. имеет место тепловое и механическое равновесие. При этом температура и давление системы равны температуре и давлению окружающей среды. Без внешнего влияния выйти из состояния равновесия невозможно.

Контрольные вопросы

1. Какую взаимосвязь устанавливает техническая термодинамика?

2. На каких законах основывается термодинамика?

3. Какими параметрами характеризуется термодинамическое состояние системы и каково их содержание?

4. Что называется термодинамической системой?

5. Дать определение гомогенной и гетерогенной систем.

6. Что представляет собой термодинамический процесс и каким он бывает?

7. В чем различие между абсолютным и манометрическим (избыточным) давлением?

8. Как определяется высота столба жидкости для измерения давления?

9. Какие температурные шкалы приняты в России?

10. Что называется абсолютной температурой?

11. Определение удельного объема и плотности газа.

12. Какова связь между интенсивными параметрами состояния?

13. Что отображает уравнение состояния идеальных газов в пространстве?

14. Какими диаграммами изображается состояние вещества согласно термодинамической поверхности?

15. Зачем в техническую термодинамику вводится понятие об идеальном газе?

16. Характеристическое уравнение состояния для идеального газа.

17. Что называется молем (киломолем) газа?

Задача

Вычислить массу кислорода в баллоне объемом V = 0,08 м³, находящемся при температуре t = 27 °С. Давление газа по манометру p_изб = 1200 кПа, атмосферное давление по барометру 765 мм рт. ст. при 25 °С.

Решение

Приведем все заданные параметры к необходимым для подстановки в уравнение состояния единицам измерения. Воспользуемся уравнением, известным из шкльного курса физики, p V = m R T.

При измерении давления высотой столба жидкости необходимо учитывать измерение плотности жидкости в приборе в зависимости от температуры. При отклонении температуры жидкости в приборе от 0 °С следует ввести поправку. Для ртути можно использовать зависимость

p₀ = p (1– 0,000172 t),

где p₀ – атмосферное давление при температуре ртути 0 °С, мм рт. ст.; p – атмосферное давление при температуре ртути t, °С, мм рт. ст.

В тех случаях, когда температура столба жидкости не указана, ее следует считать уже приведенной к 0 °С.

В данном случае p₀ = 765 (1– 0,000172 × 25) = 761,7 мм рт. ст. или p₀ = p_БАР =  = 761,7 × 133,3 = 101,55 кПа.

Абсолютное давление в баллоне определяем по формуле

p₀ = p_БАР + p_ИЗБ = 101,55 + 1200 = 1301,55 кПа = 1301550 Па.

Температура Т = 273 + 27 = 300 К.

Газовая постоянная для кислорода: .

Масса кислорода в баллоне исходя из уравнения p V = m R T составит

.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: