Какова будет TS-диаграмма (температура-энтропия)

Автор
Сообщение
next
#42273 2021-05-02 15:53 GMT

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.