Логин:   Пароль:  
 

Автор Сообщение

anmid

#2810   2010-07-04 16:31 GMT      

Пользователи


Онлайн статус
3 сообщений

Откуда: ---
Кто:
Возраст:
Репутация 0 [-][+]
Вопрос: какова будет TS-диаграмма (температура-энтропия) рабочего цикла следующей тепловой машины. Рабочим телом тепловой машины является твердое тело, находящееся во внешнем потенциальном силовом поле, например гравитационном g. Допустим, первоначально твердое тело находится при низкой температуре. При нагреве твердого тела, в результате теплового расширения, его высота и высота центра тяжести H увеличивается. Затем верхний конец твердого тела неподвижно закрепляют, после чего охлаждают до первоначальной низкой температуры, при этом и его высота снова становится первоначальной. В результате этих действий центр тяжести тела поднимется на величину dH. После охлаждения твердое тело опускают в первоначальное положение с совершением механической работы и цикл замыкается.
Согласно первому закону термодинамики количество теплоты Qт, сообщенное твердому телу равно:
Qт = Qнагр + Qохл = (dUнагр + Aнагр) + (-dUохл + Aохл) = Aнагр + Aохл = m*g*dH,
где Qнагр, Qохл - количество теплоты, сообщенное твердому телу при нагреве и охлаждении соответственно;
dUнагр, dUохл - изменение внутренней энергии твердого тела при нагреве и охлаждении соответственно (равны);
Aнагр, Aохл - работа, совершенная твердым телом против внешних сил (гравитационных) при нагреве и охлаждении соответственно;
m - масса твердого тела;
g - ускорение свободного падения.
Суммарная полезная работа Aт при опускании центра тяжести твердого тела:
Aт = m*g*dH.
Т.е. Qт = Aт.
Работа машины на картинке.

anmid

#2875   2010-07-11 15:28 GMT      

Пользователи


Онлайн статус
3 сообщений

Откуда: ---
Кто:
Возраст:
Репутация 0 [-][+]
Второй вопрос. Какова будет TS-диаграмма (температура-энтропия) следующего устройства?
Газ находится в сосуде с горизонтально перемещающимся поршнем. Система (устройство) теплоизолирована и находится под действием гравитационного поля g. Первоначально газ находится в несжатом состоянии, центр тяжести (ц.т.) его, из-за действия силы тяжести в соответствии с законом распределения Больцмана, находится на определенной высоте от нижней стенки сосуда. Затем газ сжимают горизонтально перемещающимся поршнем. Процесс будет происходить по политропе, т.к. работа сжатия делится на две части: одна часть расходуется на увеличение кинетической энергии молекул газа, т.е. внутренней энергии (и температуры) газа; другая часть расходуется на увеличение потенциальной энергии молекул газа, т.е. на поднятие центра тяжести массы газа. В результате политропного сжатия температура и высота центра тяжести газа от нижней стенки сосуда повышаются. Далее газ расширяется, в результате чего его температура понижается. Процессы, происходящие при расширении аналогичны как при сжатии, но с обратным знаком. Т.к. температура газа понизилась, центр тяжести его, из-за действия силы тяжести в соответствии с законом распределения Больцмана, теперь уже находится на первоначальной высоте от нижней стенки сосуда. Далее цикл повторяется. Непринципиальными потерями (трение, необратимость и т.д.) пренебречь.

iskander

#2877   2010-07-12 09:52 GMT      

Администраторы


Онлайн статус
535 сообщений
http://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Russia Псков
Кто: книгоиздательство
Возраст:
Репутация 37 [-][+]
А свои варианты решений?

anmid

#2971   2010-07-21 18:42 GMT      

Пользователи


Онлайн статус
3 сообщений

Откуда: ---
Кто:
Возраст:
Репутация 0 [-][+]
Варианты решений здесь:
_http://aaa.hut2.ru
_http://aaa.h1.ru
_http://a120757.vov.ru
_http://a120757.far.ru

Сообщение было отредактировано Amro (2010-08-03 23:34 GMT, 33 дней назад)
2006-2010г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.076 секунды