Жылу жне суытыш машиналар

Жылуды механикалы жмыса айналдыру шін оны лая алатын денеге беру керек. Сонда жмыс мынаан те болады:

dA = Q - dU

Е лкен жмыс изотермиялы процесте алынады, себебі ішкі энергия згермейді:

dA = Q

Біра техникада жылуды механикалы жмыса трленуіні осы сияты бірлік процесі ызыушылы тудырмайды. Жылуды жмыса трлендіретін

наты рылылар (бу машинасы, іштен жану двигательдер жне т.с.с.) циклды трде жмыс істейді, яни оларда болатын процестер периодты айталанып отырады. Басаша айтанда, жйе дгелекпроцесс жасауа тиісті. (сурет). Цикл ішіндегі атарылатын жмыс тйы исыпен шектелген аудана те.

Кельвин принципі: кейбір денеден тартып алынан жылуды механикалы жмыса трлендіретін жне сол кезде баса денелерде ешандай згерістерді тудырмайтын циклды процесті жргізу ммкін емес.

Сйтіп, жылу двигателі жмыс істеу шін суытыш ажет (шінші дене). Энергияны саталу заына сйкес двигательді атаратын жмысы мынаан те:

A = Q1 - Q2

 

Двигательді атаратын A жмысыны, ыздырыштан алатын

Q1 (сурет)

жылу млшеріне атынасын жылу двигателіні пайдалы сер коэффициенті

(ПК) деп атайды:

= A Q1

=Q1 - Q2

Q1

= 1 - Q2

Q1

Двигательді атаратын жмысы мейлінше жоары болу шін Карно циклынсурет) пайдалану керек.

A = m RT

V2 =

12 M

V

m

1 ln

Q1 ,

A23

= - CV (T2- T1) ,

M

V

A = m RT V4 = -

 

34 M

m

2 ln Q2,

A41 = - M

CV(T1- T2) = - A23

A =A12 +A23 +A34 +A41 =Q1 +A23 -Q2 -A23 =Q1 -Q2 .

 

Адиабаталы процестер шін мынаны жазуа болады:

TV -1 =TV -1 , TV -1 =T V -1 ,

немесе

1 2 2 3

1 1 2 4

 

 

V2 =V3 .

V1 V4

Сонда ПК былайша табылады:

 

m RT ln V2 - m RT ln V3

Q - Q M 1 V M 2 V

T - T

= 1 2

Q1

= 1 4

m RT ln V2

=1 2

T1

M V1

Карно теоремалары:

1. Суытыш пен ыздырышты берілген температурасында жмыс істейтін жылулы машинаны ПК-і суытышпен ыздырышты сол температурасындаы айтымды Карно циклы бойынша жмыс істейтін машинаны ПК-нен жоары бола алмайды.

Карно циклыны ПК-і жмысты денені тегіне туелсіз.

 

Лекция НАТЫ ГАЗДАР

Егер газ идеалды шарттара баынбаса оны наты газдеп атайды. Наты газды кй тедеуін алу шін Голландия физигі Ван-дер-ВаальсМенделеев- Клапейрон тедеуіне молекула лшемдері мен оларды зара тартылу кштерін ескеретін тзетулерді егізді.

 

Молекулаларды меншікті клемін ескеру

Бір моль идеал газ шін жазылан

pVM = RT

Менделеев-Клапейрон

тедеуіндегі – VM

озалыстаы молекулаа берілген ыдыс клемі. Наты газ

шін осы клемні кейбір b блігін молекулаларды здері алады. Сондытан

наты газ молекулаларына шын мнінде берілген клем

VM - b –а те. Сонда

VM –дан кем жне

M

p(V - b) = RT

Теориялы есептеулерге сйкес бір моль газ молекулаларыны здері алып жатан b клемі жуытап аланда сол молекулаларды трт еселенген меншікті клеміне те:

b » 4NA