Изобарный процесс

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.