Что такое термодинамическая система? Виды ТД систем. Что такое рабочее тело?

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

Термодинамическая система (ТД)-совокупность материальных тел, находящихся в механическом и тепловом взаимодействиях друг с другом и с окружающими систему внешними телами. Тела, не входящие в систему, называются окружающей средой. ТД, которая не может обмениваться теплотой с окружающей средой, называется теплоизолированной или адиабатной. Рабочее тело-простейшая ТД система, осуществляющая взаимное превращение теплоты и работы.

Основные ТД параметры. Что такое равновесное состояние системы?

Свойства каждой системы характеризуется рядом величин-ТД параметрами: температура, давление, объем.

Температура-мера средней кинетической энергии частиц; определяет направление возможного самопроизвольного перехода тепла между телами.

Температура связана со средней кинетической энергией молекул формулой , где k=1, 38*

Давление – обусловлено взаимодействием молекул рабочего тела с поверхностью, представляет собой силу, действующею по нормали к поверхности тела и отнесенную к единице площади этой поверхности. Согласно МКТ давление газа определяется соотношением , где n-число молекул, единица объема; m-масса молекулы; -ср. квадратичная скорость поступательного движения молекул. Давление измеряется при помощи барометров, монометров, ваккуметров. Для измерения давления применяются различные единицы измерения. В стандартной системе измерения СИ единицей служит Паскаль (Па).

Объём — количественная характеристика пространства, занимаемого телом или веществом. Удельный объем - величина обратная плотности т.е. отношения объема занятого веществом к его массе.

Равновесное состояние ТС - состояние, характеризующееся неизменностью ТД-параметров во времени (и отсутствием в системе потоков) при постоянных внешних условиях (неизменность во времени не обусловлена протеканием какого-либо внешнего по отношению к ТС процесса). Изолированная система с течением времени всегда приходит в состояние равновесия и никогда самопроизвольно выйти из него не может. В классической ТД рассматриваются равновесные системы.

Уравнение состояния реальных газов.

Реальный газ — газ, который не описывается уравнением состояния идеального газа Клапейрона — Менделеева.

Зависимости между его параметрами показывают, что молекулы в реальном газе взаимодействуют между собой и занимают определенный объём. Состояние реального газа часто на практике описывается обобщённым уравнением Менделеева — Клапейрона:

, где p — давление; V - объем T — температура; Z_r = Z_r (p, T) — коэффициент сжимаемости газа; m - масса; М — молярная масса; R — газовая постоянная.

Определение ТД процесса.

Изменение состояния системы, характеризующееся изменением ее

термодинамических параметров, называется термодинамическим

процессом. Иными словами, если система переходит из исходного состояния

в конечное, отличное от исходного, то совершается процесс. Чаще всего в

термодинамике рассматриваются следующие процессы:

1) изотермический (T = const), {греческое therme – жар, теплота};

2) изобарный (р = const), {греческое baros – тяжесть, вес};

3) изохорный ((V = const), {греческое chora – пространство};

4) изобарно-изотермический (р = const, Т = const);

5) изохорно-изотермический (V = const, Т = const);

6) адиабатический (отсутствует обмен теплотой между системой и

внешней средой).

Процесс, в результате которого система, выйдя из начального состояния и

претерпев ряд превращений, вновь в него возвращается, называется круговым

процессом или циклом.

Изменение состояния системы может происходить при различных

условиях. Поэтому различают в первую очередь равновесные

(квазистатические) и неравновесные процессы. Равновесный процесс – все ТД параметры постоянны во времени и одинаковы во всех ТД системах. Неравновесный процесс - последовательность состояний, среди которых не все являются равновесными. Отличие состояний друг от друга, разность параметров и скорость изменения параметров ТС имеют определенные (конечные) значения. Все реальные процессы таковы.

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒