Изобарный процесс
Изобарный процесс
Изобарный процесс (др.-греч. ίσος,
isos -
«одинаковый» + άαρος, baros -
«вес») - термодинамический процесс, происходящий в системе при постоянном
давлении и массе идеального газа.
Согласно закону Гей-Люссака, при изобарном
процессе в идеальном газе работа, совершаемая газом при расширении или сжатии
газа, равна A = PΔV.
Количество теплоты, получаемое или отдаваемое
газом, характеризуется изменением энтальпии: δQ =
ΔI = ΔU + PΔV.
Изобарный процесс:
= dU+pdV
При изобарном процессе dQp = CpdT, поэтому
первое начало термодинамики примет вид:
= CvdT + pdV
Уравнение состояния для моля идеального газа:
= RT
Для изобарного процесса это уравнение примет вид
= RdT
Соотношения Cp = Cv+R или Cp-Cv = R называют
уравнением Майера.
Рис. 1 - График изобарного процесса
теплопередача изобарный процесс
В действительных условиях работы различных
теплообменных устройств теплота передается одновременно теплопроводностью,
конвекцией и излучением. Такое явление называется сложным теплообменом.
Передача теплоты от одной подвижной среды
(жидкости или газа) к другой через разделяющую их твердую стенку любой формы
называется теплопередачей. Примером теплопередачи служит перенос теплоты от
дымовых газов к воде через стенки труб парового котла, включающий в себя
конвективную теплоотдачу от горячих дымовых газов к внешней стенке,
теплопроводность в стенке и конвективную теплоотдачу от внутренней поверхности
стенки к воде. Особенности протекания процесса на границах стенки при теплопередаче
характеризуются граничными условиями третьего рода, которые задаются
температурами жидкости с одной и другой стороны стенки, а также
соответствующими значениями коэффициентов теплоотдачи.
Рассмотрим процесс теплопередачи через
однородную плоскую стенку толщиной δ. Заданы:
коэффициент теплопроводности стенки λ, температуры
окружающей среды tж1 и tж2, коэффициенты теплоотдачи α1
и
α2.
Необходимо
найти тепловой поток от горячей жидкости к холодной и температуры на
поверхностях стенки tс1 и tс2.
При стационарном режиме этот же тепловой поток
пройдет путем теплопроводности через твердую стенку и будет передан от второй
поверхности стенки к холодной среде за счет теплоотдачи.
Величина k называется коэффициентом
теплопередачи, который выражает количество теплоты, проходящее через единицу
поверхности стенки в единицу времени при разности температур между горячей
холодной и горячей жидкостью, равной 1К (размерность Вт/(м2·К)). Величина
обратная коэффициенту теплопередачи, называется полным термическим
сопротивлением теплопередачи
Величины и называются термическими
сопротивлениями теплоотдачи.