Ысаша теориялы млімет

Атмосфералы ысыма жаын ысымдарды жне сырты оршаан ортаны (атмосфераны) температурасында ауаа млтіксіз (идеал) газды асиеттерін олдануа болады. Идеал газ молекулаларыны арасында зара итеру немесе тарту кштері болмайды, ал осы молекулаларды клемі газды з клемімен салыстыранда те аздыынан, молекулаларды клемін ескермеуге болады.

Тепе-тедік изотермалы процестегі идеал газды екі кйіндегі 1 жне 2 арасындаы параметрлерді зара байланысы Бойль-Мариотт тедеуімен сипатталады.

P₁₁ = P₂₂=....= P= idem (2.1)

немесе

P₁V ₁ = P₂V ₂=....= PV = idem (2.2)

мндаы – газды меншікті клемі, м³/кг;

V= m – газды клемі, м³;

Р – абсолюттік ысым, Па.

Траты температурада (Т=idem) изотермалы сыымдау процесінде 1 жне 2 арасындаы кйдегі клем згергендегі тжірибелік жмыс (1кг газ шін) мына тедеумен табуа болады:

 

L_1-2=RT ln ₂/₁= RT ln Р₁/Р₂=Р₁₁ ln ₂/₁=

= Р₁₁ ln Р₁/Р₂, Дж/кг (2.3)

немесе m кг газ шін

L_1-2=mRT lnV₂/V₁=mRT lnР₁/Р₂=mР₁V₁lnV₂/V₁=

=mР₁V₁ lnР₁/Р₂, Дж/кг (2.4)

мндаы m(кг) - рбір тжірибедегі (бюреткедегі) ттікшедегі (6) денені (ауаны) массасы. Оны идеал газды кй тедеуі бойынша анытауа болады:

, кг; (2.5)

мндаы R – ауаны дербес газ тратысы (R 287 Дж/(кгК)).

Газды ішкі энергиясы мен энтропиясы, изотермалы процесте згермейді, сондытан термодинамиканы бірінші заынан (Q=U+L) клем згергендегі жмыс пен денені алан жылу млшері зара те, олай болса:

Q_1-2=L_1-2, Дж (2.6)

Изотермалы процесте 1 жне 2 аралыындаы кйге сйкес толы энтропияны згеруі мына атынаспен есептеледі

 

S_1-2=S₂-S₁= mRln = mRln , Дж/К (2.7)

(2.7) формуланы баса трде жазуа болады. Идеал газды кй тедеуінен:

. (2.8)

Олай болса осыны еске ала отырып, (2.7) тедеуін баса трде жазуа болады:

, Дж/К (2.9)

 

Изотермалы процестегі жылу сыйымдылы:

Ст= = (2.10)

Кез келген 1-2 политропты процесті политропты крсеткіші п политропты процесті тедеуінен (2.11):

 

Р₁ V₁^п= Р₂ V₂^п (2.11)

Мына формуламен есептеледі:

(2.12)

 

 

Жмыс істеу дістемесі жне тжірибелік ондырыны

Бейнелеу

Изотермалы процесті іс жзінде термодинамикалы жйені траты температурасындаы оршаан ортамен арынды жылу алмасу арылы жргізуге болады. Изотермалы процесті температуралары бірдей тегерілген термодинамикалы жйені барлы нктесіндегі тепе-тедік кйлерді атарлары деп арастыруа болады.

Ауаны траты температурада тедесулі процеспен сыымдауа арналан тжірибелік ондырыны слбасы 2.1-суретте крсетілген. Изотермалы тедесулі процесті жргізу шін «1» тедесулі кйінен, «2» кйіне сырты оршаан ортаны температурасы траты шартта аралы, атарлы тепе-тедік кйлерді ткізу арылы жргізіледі. Зерттеуге арналан ауа, шыны ыдысты (4) ішінде орналасан жіішке лшегіш шыны ттікшені (бюреткені 6) ішінде. Ттікшені (6) жоары жаы ымталып жабылан. Ал тменгі жаы жуан шыны ттікшені (ыдысты 4) ішіндегі сйы зата (8) батырылан. Ыдыс (4) манометр (7) жне вакуумды сорымен (1) жаласан. Сырты ттікше (4) ішіндегі ауа кран (ысыш 3) арылы вакуумды (сыымдаыш) сорымен (1) жаласан. Ттікшедегі (6) ауа ысымыны згеруі, вакуумды соры (1) жне кранмен (3) істеледі, ал ысым згеруі, манометрмен лшенеді. Бюреткедегі (6) ысымны згеруі, рине ондаы сйыты клемін згертеді. згерген ауаны клемі ішкі ттікшемен 6 ктерілген сйыты биіктігімен межелік (шкала 5) арылы аныталады.

 

 

2.1-сурет. Тжірибелік ондырыны слбасы

1-вакуумды соры (насос); 2-резекілі ттікшелер; 3-кран (ысыш); 5-шыны ыдыс; 4-межелік (шкала); 6- бюретка (лшеуші ттікше); 7–манометр; 8-сйы