химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

плота) не является функцией состояния системы и зависит от пути процесса, хотя бы и равновесного. Пользуясь циклом Карно, можно иллюстрировать это положение. Действительно, при переходе системы из состояния, характеризуемого точкой А (рис. I, 4, стр. 43), в состояние, характеризуемое точкой С, работа по пути ЛВС не равна работе по пути ADC. Их разность равна площади цикла. Очевидно, не равны и теплоты Qx и Q2, получаемые системой, при изменениях ее состояния, происходящих по путям ЛВС и ADC.

Цикл Карно для идеального газа является идеальной, не осуществимой в практике схемой тепловой (холодильной) машины. В технической термодинамике рассматриваются другие циклы, более близкие к реальным процессам в тепловых машинах, и вычисляются коэффициенты полезного действия этих циклов.

Силовые циклы. Рассмотрим циклы, отражающие процессы в некоторых основных типах тепловых машин.

Рис. I, 5. Цикл Рэнкина. Рнс. I, 6. Цикл Дизеля.

В поршневых паровых машинах рабочее тело—водяной пар охлаждается не в рабочем цилиндре, а в отдельном конденсаторе, что ухудшает теоретический коэффициент полезного действия, но уменьшает практические потери теплоты. Цикл процессов в паровой машине, без учета неравновесности их, отражается циклом Рэнкина (рис. I, 5). Изобарно-изотермический процесс АВ отвечает испарению воды в котле и наполнению рабочего цилиндра. После «отсечки пара» (точка В) происходит адиабатическое расширение пара в цилиндре (кривая ВС), а затем выбрасывание охлажденного пара при обратном движении поршня (изобарно-изотермический процесс CD). Коэффициент полезного действия цикла Рэнкина с насыщенным паром равен 0,29—0,36, а с перегретым паром составляет 0,34—0,46.

Процессы в двигателях внутреннего сгорания изображаются в упрощенном виде циклом Дизеля (рис. I, 6).

Точка С отвечает исходному состоянию: цилиндр заполнен воздухом при атмосферном давлении. Затем воздух сжимается адиабатически (кривая CD). После этого открывается вентиль и в цилиндр подается под давлением жидкое топливо, которое воспламеняется (при высокой температуре). Точка D отвечает состоянию системы в момент воспламенения топлива. Горение топлива проходит при постоянном давлении (прямая DA), газ расширяется до объема, которому отвечает точка А. В этот момент подача топлива прекращается. Остальной части хода поршня соответствует адиабатическое расширение (кривая АВ). По достижении объема и давления, характеризуемых точкой В, открывается выхлопной клапан и давление в цилиндре быстро падает (прямая ВС).

Если процесс происходит между температурами ^=2000 °К и 7V=35Q °К с перепадом давления от рх=34 апгм до р2=0,56 апш, то коэффициент полезного действия цикла Дизеля равен 0,56. Коэффициент полезного действия цикла Карно в тех же пределах температур был бы равен 0,82. •

§ 10. Теплоемкость

Опытное определение удельной (с) или мольной (С) теплоемкости тела заключается в измерении теплоты Q, поглощаемой при нагревании одного грамма или одного моля вещества на t2—tY= = A.t градусов при тех или иных условиях (постоянство давления или объема или иные условия). При этом находят средние теплоемкости в интервале температур t^t^.

Истинные теплоемкости связаны со средними теплоемкоетями соотношением:

c* = ©, = lim5* = 'i™A 34>

Истинные теплоемкости вычисляются из средних.

В последнее время методы измерения теплоемкостей получили такое развитие, что стало возможным уменьшить экспериментальную величину Д? до нескольких сотых градуса и для настоящего времени считать истинными измеренные в таком интервале температур средние теплоемкости.

Зависимость теплоемкости от температуры не может быть определена через другие свойства вещества на основании законов термодинамики. Она изучается экспериментально, теория же этой проблемы разрабатывается методами квантовой статистической физики.

Ход теплоемкостей в широком интервале температур охватывается обычно эмпирическими степенными рядами:

Ср^а + ЬТ±еТ2 + -.- (1,35)

Ср = а' + Ь'Т + еТ~2 (I, 35а)

Ср = а" Аг Ъ"Т + e'T"Va (I. 356)

• 1

Теплоемкость какого-либо вещества может бьАь выражена любым из указанных уравнений, но, естественно, в этом случае коэффициенты в разных уравнениях различны, как различна и точность уравнений. Уравнения типа (I, 35а) или (I, 356) предпочтительнее уравнения (I, 35) в тех случаях, когда опытная кривая Cp—f(T) имеет при невысоких температурах большую кривизну, чем при высоких. Однако уравнения всех указанных типов непригодны при очень низких температурах.

Истинную теплоемкость можно вычислить по экспериментально найденной средней теплоемкости следующим образом. _Пусть

опытным путем получены значения средней теплоемкости Ср для интервала от переменной температуры t до низшей, постоянной температуры t0=0 °С

С -Аи известна эмпирическая зависимость Ср от температуры:

Для нахождения истинной теплоемкости Cp=f(T) используем соотношение: t

Q = ^Cpdt = Cpt = (flj + bj + •-.)t = A1t + btt2 + ext* -\

о

Дифференцируя это выражение no t, получаем:

страница 20
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
музыкальное оборудование напрокат
Компания Ренессанс лестница уличная - качественно, оперативно, надежно!
стул изо хром
купить кладовку в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)