··· Oryol ···

GA. Belukha,
4. skola, Livny, Oryol na mga rehiyon.

Gāzes darbība termodinamikā

Studējot gāzes ekspluatāciju termodinamikā, studenti neizbēgami saskaras ar grūtībām, ko izraisa vājas prasmes, lai aprēķinātu mainīgā spēka darbību. Tāpēc ir nepieciešams sagatavoties izpratnei par šo tēmu, sākot ar studiju darbu mehānikā un risināt šim nolūkam uzdevumu strādāt mainīgu spēku, summējot elementāru darbu uz visu ceļu ar inte grācijas.

Halimbawa, aprēķinot arhimēdu spēka darbību, elastības spēku, pasaules spēkus un līdzīgi. Ang mga iemācīties apkopot elementārās vērtības, izmantojot vienkāršākās diferenciālo rādītāju, halimbawa, da = Fds.. Pieredze rāda, ka vidusskolēni ir viegli tikt galā ar šo uzdevumu - trajektorijas loka, uz kura palielinās vai samazinās spēks, jums ir jāsadala šādos intervālos ds. uz kuriem F. var uzskatīt par nemainīgu vērtību, un pēc tam, zinot atkarību F. = F.(s.), nolieciet sa neatņemama zīmē. Piemeram,

Šo spēku darbs tiek aprēķināts, izmantojot vienkāršāko tabulas integrālo

Šī metode atvieglo nākotnes studentu pielāgošanu ar fizikas kursu uztveri universitātē un novērš metodoloģiskās grūtības, kas saistītas ar spēju attrast mainīgo spēku termodinamikā, utt.

Pēc tam, kad studenti uzzināja, kāda iekšējā enerģija ir un kā atrast tās izmaiņas, ieteicams sniegt vispārināšanas shēmu:

Ņemot vērā, ka darbs ir viens no veidiem, kā mainīt iekšējo enerģiju, desmit greideri viegli aprēķina gāzes darbību izobariskajā procesā. Šajā posmā ir jāuzsver, ka gāzes spiediena spēks visam ceļam nemainās un saskaņā ar Newton trešo likumu | F. 2 | = |F. 1 |, hindi gumagamit ng mga formula A. = Fs. Cos. Ja\u003d 0°, tad A.\u003e 0, at \u003d 180 °, tad A. < 0. На графике зависимости r(V.) Darbs ir skaitliski vienāds ar platību saskaņā ar grafiku.

Ļaujiet gāzei paplašināties vai sarukt izotermiski. Halimbawa, gāze ir saspiesta zem virzuļa, spiediena izmaiņas un jebkurā laikā

Ar bezgalīgi nelielu virzuļa kustību dl Mēs saņemsim bezgalīgi nelielas pārmaiņas dv un spiediens r var uzskatīt par pastāvīgu. Pēc analoģijas, atrodot mainīgā spēka mehānisko darbu, mēs padarīsim visvienkāršāko diferenciālo attiecību da = puds, tad, zinot r (V.), rakstiet Tas ir tabulas neatņemama tips Gāzes darbs šajā gadījumā ir negatīvs, jo \u003d 180 °:

jo V. 2 < V. 1 .

Iegūto formulu var pārrastīt, izmantojot attiecību

Lai nodrošinātu atrisinātu uzdevumu.

1. Gāzes iet no valsts 1 (tilpums) V. 1, mga espiya r 1) uz valsti 2 (tilpums) V. 2, mga espiya r 2) procesā, kurā tā spiediens ir atkarīgs no lineārās tilpuma. Atrodiet gāzes darbību.

Lēmums. Veidot aptuvenu lēmumu grafiku p. hindi V.. Darbs ir vienāds ar kvadrātu saskaņā ar grafiku, t.i. Trapeces laukums:

2. viena mola gaisa atrasts normālos apstākļos, paplašinās no tilpuma V. 0 lidz 2. V. 0 divos veidos ir izotermiski un Isobaro. Salīdziniet darbu pa gaisu šajos procesos.

Lēmums

Ar izobarisko procesu P. = r 0 V., taya r 0 = Rt. 0 /V. 0 , V. = V. 0 tāpēc, P. = Rt. 0 .

Ang proseso ng pagwawakas:

Salīdzināt:

Izpētot pirmo termodinamikas likumu un tās piemērošanu isoprocesses un konsolidējot uzdevumu par darbu termodinamikas lēmumu, studentiem, kas sagatavoti, lai uztvertu visbiežāk sastopamo termodinamikas daļu "ciklu ciklu ciklutesī". Šis materiāls, kuru es izklāstīju šādā secībā: ciklu darbība ir Carno cikls - termisko mašīnu efektivitāte - apļveida procesi.

Apļveida process (vai cikls) ir termodinamisks process, kā rezultātā ķermenis, kas nodod vairākas valstis, atgriežas tās sākotnējā stāvoklī. Ja visi procesi līdzsvara ciklā, cikls tiek uzskatīts par līdzsvaru. Upang var attēlot grafiski iyong slēgta līkne.

Attēlā redzams spiediena atkarības grafiks p. walang tilpuma V.(diagramma) p., V.) Dažiem cikliem 1–2–3–4–1. Apgabalos 1–2 un 4–1 Gāze paplašina un izdara pozitīvu darbību Taya 1, skaitliski vienāds skaitlis V. 1 412V. 2. Atrašanās vieta 2–3–4 Gāze samazinās un veic darbu Taya 2, kura modulis ir vienāds ar attēla laukumu V. 2 234V. viens. Pilna darba gāze vienā ciklā Taya = Taya 1 + Taya 2, ti.e. Pozitīvs un vienāds ar attēla apgabalu 12341 .

Ja līdzsvara ciklu attēlo ar slēgtu līkni r, V.-Diagram, kas iet pulksteņrādītāja virzienā, ķermeņa darbs ir pozitīvs, un ciklu ietekmē tiešs. Ja slēgta līkne r, V.-Diagram ir pret pulksteņrādītāja virzienā, gāze padara negatīvu darbu vienā ciklā, un cikls tiek saukts pretējs. Magbasa nang higit pa sa mga graphs at skaitļa platību, ierobežo cikla grafiks r, V.-Diagram.

Apļveida procesā, darba šķidrums atgriežas tās sākotnējā stāvoklī, t.i. Valstij ar sākotnējo iekšējo enerģiju. Tas nozīmē, izmaiņas iekšējā enerģija ciklam ir nulle: U.\u003d 0. Tana kā saskaņā ar termodinamikas pirmo likumu visam ciklam Q. = U. + A. T. Q. = A.. Tatad, algebriskā summa visām siltuma daudzums ciklā ir vienāds ar ķermeņa darbu vienā ciklā: A. C\u003d. Q. N+. Q. x\u003d Q. N - | Q. X|.

Apsveriet vienu no apļveida procesiem - Carno ciklu. Tas sastāv no diviem izotermiskiem un diviem adiabātiskiem procesiem. Ļaujiet darba ķermenim ir ideāla gāze. Tad vietnē 1–2 Izotermiskā paplašināšana, saskaņā ar pirmo termodinamikas likumu, visa gāzes iegūtā siltumenerģija dodas uz pozitīvu darbu: Q. 12 = A. 12. Tas nozīmē, ka apkārtējā telpā nav siltuma zudumu un nekādas izmaiņas iekšējā enerģijā: U.\u003d 0,jo T. 12 \u003d const (jo gāze ir perfecta).

Atrašanās vieta 2–3 Adiabat izplešanās gāze padara pozitīvu darbu iekšējās enerģijas izmaiņu dēļ, jo Q. asinsspiediens 0 \u003d U. 23 + A. g23 A. g23\u003d - U. 23. Nav arī siltuma zudumu, definējot adiabātisko procesu.

Atrašanās vieta 3–4 Ang mga darbs tiek veikts virs gāzes, bet tas nav sakarst (izotermisks process). Pateicoties pietiekami lēnai plūstošajam procesam un labam kontaktam ar ledusskapi, gāzei ir laiks, lai dotu enerģiju siltuma veidā ledusskapī. Pati gāze rada negatīvu darbu: Q. 34 = A. G34< 0.

Atrašanās vieta 4–1 Gāzes Adiabato (bez siltuma apmaiņas) ir saspiests uz sākotnējo stāvokli. Tajā pašā laikā viņš veic negatīvu darbu, un ārējie spēki - pozitīvi: 0 \u003d U. 41 + A. g41 A. g41\u003d - U. 41 .

Tādējādi, cik cikls ir silts tikai vietnē 1–2 Izotermiski paplašinās:

Ledusskapis ir sirsnīgi dots tikai at izotermisku gāzes saspiešanu vietnē 3–4 :

Saskaņā ar pirmo termodinamikas likumu

A. C\u003d. Q. N - | Q. X |;

Carno cikla darbības effectivitāte, atrodiet na mga formula

Saskaņā at Boyle Mariotta likumu procesiem 1–2 un 3–4 , ka arī Poisson vienādojums procesiem 2–3 un 4–1 , tas ir viegli pierādīt, ka

Pēc izcirtņiem, mēs iegūstam formulu effectivitātes siltuma mašīna, kas darbojas uz Carno cikla:

Termālo mašīnu darbība, kas darbojas apgrieztā cikla laikā, metodiski pareizi, kā pieredze rāda, pētījums par Carno cikla darba piemēru, jo Tas ir atgriezenisks, un to var veikt pretējā virzienā: paplašin temperāštū varzienā T. N slikti T. x (proseso 1–4 ) un zemās temperaūrās T. x (proseso 4–3 ), un tad saspiest (procesi 3–2 un 2–1 ). Tagad dzinējs darbojas darboties kā ledusskapis. Darba ķermenis ņem siltuma daudzumu Q. x Produktos atrodas zemā temperatūrā T. x, un dod siltuma daudzumu Q. n apkārtējās ķermeņa, ārpus ledusskapja, augstākā temperatūrā T. n. Tādējādi automašīna, kas darbojas karnozļa apgrieztā cikla laikā, vairs nav siltuma, bet takda dzesēšana. Sildītāja loma (siltuma) pilda ķermeni ar zemāku temperatūru. Taya, saglabājot elementu nosaukumus, tapat kā siltuma mašīnā, bilang darbojas tiešā ciklā, mēs varam prezentēt ledusskapja bloka diagrammu šādi:

Ņemiet vērā, ka siltums no aukstās ķermeņa nonāk ledusskapī uz ķermeņa ar vairāk augstas temperatura Nav spontāni un pateicoties ārējā spēka darbam.

Svarīgākais ledusskapja īpašība ir saldēšanas koeficients, at nosaka ledusskapja effectivitāti un vienāda ar saldēšanas kameras siltuma daudzuma attiecību Q. X K ārējais avots enerģija

Par vienu apgrieztā ciklu, darba ķermenis saņem no ledusskapja siltuma daudzuma Q. x un dod apkārtējo telpu siltuma daudzumu Q. n, kas ir vairāk Q. x stradāt A. Ar elektromotoru pār gāzi ciklā: | Q. N | \u003d | Q. x | +. Taya dv.

Enerģija, kas tērēta dzinēja (elektrība kompresora elektrisko ledusskapju gadījumā), iet uz samaksu par gāzi, kā arī uz zaudējumiem, ja apsildāmi dzinēja tinumi ar elektrisko triecienu QR. un berzes shēmā Taya Tr.

Ja jūs nolaidīsiet berzes zudumus un jowlezo siltumu dzinēja tinumus, tad ledusskapja koeficients

Ņemot vērā to tiešā ciklā

pēc vienkāršām transformācijām mēs saņemam:

Pēdējā saikne starp siltuma mašīnas ledusskapi un efektivitāti, kas var darboties un apgrieztā ciklā, liecina, ka saldēšanas koeficients var būt vairāk nekā viens. Šādā gadījumā siltums ir saplēsts no ledusskapja un atgriežas istabā vairāk nekā dzinējs tiek izmantots šim.

Attiecībā uz ideālu siltuma mašīnu, kas darbojas aizmugurējā ciklā Carno (ideāls ledusskapis), saldēšanas koeficients ir maksimālā vērtība:

Reālos ledusskapjos. Ne viss dzinējs, ko saņēmis dzinējs, dodas uz darbu pie darba ķermeņa, kas ir rakstīts iepriekš.

Ang aking atrisināsim uzdevumu:

Novērtēt ražošanas izmaksas 1 kg ledus mājas ledusskapis Ja freona iztvaikošanas temperatūra - t. X°C, temperatura ng Radiator t. H ° C. Viena kilovatstundas elektroenerģijas izmaksas ir vienadas ar C temperatūru telpā t..

Danns:

m., c., t., t. n, t. X,ts.
____________
D -?

Lēmums

Ledus izgatavošanas izmaksas ir vienādas ar elektromotora darbu uz tarifu C: D \u003d CAH.

Lai pārvērstu ūdeni uz ledus ar temperatūru 0 ° C, ir nepieciešams noņemt siltuma daudzumu no tā Q. = m.(ct.+). Mēs uzskatām to par to, sa Carno atpakaļ cikls at izoteriem temperatūrā tiek veikti virs freona T. N I. T. x. Izmantot formula saldēšanas koeficientam: pēc definīcijas, \u003d Q./A. Un par perfectktu ledusskapja ID \u003d T. x/ T. n- T. x). Walang stāvokļa izriet, sa ID.

Mēs atrisinām tris jaunākos vienādojumus:

Pēc šī uzdevuma analizējot ar studentiem, ir jāpievērš uzmanība tam, ka dzesēšanas ierīces galvenais darbs nav uz produktu dzesēšanas, bet, lai saglabātu atūru saldēšanas ierīces ierīces galvenais darbs nav uz produktu dzesēšanas, bet, lai saglabātu atūru saldēšanas leknūskapi, skalēšanas leknūsūsī, skalēšanas skaūsūsū, skalūsuma, ska siena.

Lai nodrošinātu tēmu, jūs varat atrisināt uzdevumu:

Siltuma mašīnas efektivitāte, kas darbojas ciklā, kas sastāv no izotermiska procesa 1–2 , isohorisks 2–3 un adiabatisks 3–1 ir vienāds, un cikla maksimālā un minimālā gāzes temperatūras atšķirība ir vienāda T.. Atrodiet darbu, ko veic mols ar vienu nominālo ideālu gāzi izotermiskajā procesā.

Lēmums

Atrisinot uzdevumus, kuros paradās cikla efektivitāte, ir lietderīgi iepriekš analizēt visas cikla daļas, izmantojot pirmo termodinamikas likumu un atklāt jomas, kurās ķermenis saņem un dod tai siltumu. Alis na tayo izotermu uz r, V.-Diagram. Tad kļūst skaidrs, ka maksimālā temperatūra ciklā uz izotermisku, un minimums - t. 3 . Apzīmē tos cauri T. 1 ako. T. 3, attiecīgi.

Atrašanās vieta 1–2 Idealā gāzes iekšējās enerģijas izmaiņas U. 2 – U. 1 \u003d 0. Saskaņā ar termodinamikas pirmo likumu, Q. 12 = (U. 2 – U. 1) + Taya 12. Tapat kā vietnē 1–2 Gāzes paplašināta, gāzes darbība Taya 12\u003e 0. Tatad, un siltuma daudzums šajā jomā ir savienots ar gāzi Q. 12\u003e 0,un Q. 12 = Taya 12 .

Atrašanās vieta 2–3 Gāzes darbība ir nulle. tāpēc Q. 23 = U. 3 – U. 2 .

Izmantojot izteiksmes U. 2 = c v t. 1 untas, ka T. 1 – T. 3 = T., bituka Q. 23 = –c V. T. < 0. Это означает, что на участке 2–3 Gāze saņem negatīvu siltuma daudzumu, t.i. Dod siltumu.

Atrašanās vieta 3–1 Nav siltuma apmaiņas, t.i. Q. 31 \u003d 0 un saskaņā ar pirmo termodinamikas likumu 0 \u003d ( U. 1 – U. 3) + A. 31. Tad Gazas darbs
A. 31 = U. 3 – U. 1 = c V.(T. 3 –T. 1) = –c V. T..

Ngayon, ciklu gāzes darbs A. 12 + Taya 31 = Taya 12 – c V. T. un sirsi tikai uz zemes gabala 1–2 . Effectivitātes cikli

Tā kā gāzes darbība uz izotermu ir vienāda

Genādijs Antonovich Beluha- Godātais Krievijas Federācijas skolotājs, 20 gadu pedagoģiskā pieredze, ik gadu viņa studenti ieņem balvas dažādos all-krievu fizikas olimpiādes posmos. Hobiji - datortehnika.

UN storiskā atsauce.

1) m.v. Lomonosovs, kam pavadīja Slim argumentus un vienkāršus eksperimentus, nonāca pie secinājuma, ka "siltuma cēlonis ir robežkontroles daļiņu iekšējā kustība ... tad dzirksteles "

2) B. Rumefords, strādājot pie ieroču ražošanas rūpnīcā, pamanīju, ka tas ir stingri uzsildīts, urbjot lielgabalu. Halimbawa, bag novietoja metāla cilindru, tulad ng 50 kg cilindra at ūdeni, un, urbšana cilindra urbī, celta ūdeni kastē uz vāra 2.5 stundas.

3) Davy 1799. gadā veica interesantu pieredzi. Divi ledus gabali ar berzi viens no otra sāka izkausēt un pārvērsties ūdenī.

4) kuģis Doctor Robert Mayer 1840. gadā, peldēšanas laikā Java salā, viņš pamanīja, ka pēc vētras ūdens jūrā vienmēr ir siltāks nekā pirms viņa.

Darba aprēķināšana.

Mehānikā darbs ir definēts kā elektroenerģijas moduļu un kustības produkts: A \u003d FS. Apsverot termodinamiskos procesus, Macotel mehānisko kustību parasti netiek ņemta vērā. Darba jēdziens šeit ir saistīts ar ķermeņa tilpuma maiņu, t.i. Pārvietojiet macotel daļas attiecībā pret otru. Ang prosesong ito ay noved pie izmaiņām attālumā starp daļiņām, un bieži vien mainīt to kustības ātrumu, tāpēc izmaiņas ķermeņa iekšējā enerģijā.


Pieņemsim, ka cilindra at kustamu virzuli ir gāze temperatūrā T. 1 (att.). Mēs lēnām apsildīsim gāzi līdz temperatūrai T. 2. Gāze tiks izjaukts, lai paplašinātu, un virzulis pārvietosies no pozīcijas 1 Regula 2 attālumā Δ. l.. Gāzes spiediena spēks vienlaikus strādās pie ārējām struktūrām. Kā p.\u003d const, tad spēks spiediena F. = ps. arī nemainīgs. Mag-apply sa mga formula ng aprēķināt pēc A.=F. Δ l.=ps. Δ l.=p. Δ V., A\u003dP. Δ V.

kurΔ. V.- gāzes apjoma maiņa. Ja gāzes apjoms nemainās (izohorn process), tad gāzes darbība ir nulle.

Ano ang pinagkaiba? Kāpēc gāze sasilst, saspiežot, un, kad paplašināšanās tiek atdzesēta?

Gāzes temperatūras maiņas iemesls saspiešanas un paplašināšanas laikā ir šāds: ar elastīgām sadursmēm molekulu at kustīgu virzuli no tiem kinētiskā enerģija Izmainas.

  • Ja gāze ir saspiesta, tad, kad sadursme, virzuļa virzulis virzās uz molekulām pārraida molekulas daļu no tās mehāniskās enerģijas, kā rezultātā gāzes uzsilda;
  • Ja gāze paplašinās, tad pēc sadursmes at noņemamu virzuli, molekulas tiek samazinātas. Ang mga resulta ay gāze tiek atdzesēta.

Kompresijas un paplašināšanās vidējā potenciālā enerģija mijiedarbību molekulu mainās, jo vidējais attālums starp molekulām mainās.

Darbs ārējā vara gāze

  • Kad saspiežot gāzi, kadΔ V\u003d. V 2 - v 1 < 0 , A>0, spēka virziens un kustība sakrīt;
  • Paplašinot, kadΔ V\u003d. V 2 - v 1 \u003e 0, a<0, направления силы и перемещения противоположны.

Mēs uzrakstām vienādojumu Klapairona Mendeleev divām valstīm gāzes:

pv 1 = m/m*rt 1 ; pv 2\u003d m / m * Rt. 2 ⇒

p.(V. 2 − V. 1 )= M/m*R.(T. 2 − T. 1 ).

Līdz ar to izobariskajā procesā

A.= m/m*R.Δ T..

Ja m. = M.(1 mol perfektu gāzi), tad pie δ Τ \u003d 1, lai saņemtu R. = A.. Walang šejienes tas seko universālā gāzes konstantes fiziskā nozīme: Tas ir skaitliski vienāds ar darbu, kas veikta 1 mol perfektu gāzi, kad tas ISOBAR sildīšana uz 1 K.

Ģeometriskā darba interpretācija:

Grafikā p \u003d f (v) ar izobarisko procesu, darbs ir vienāds ar laukumu, kas iekrāsots a) no taisnstūra.


Sa proseso sa nav ISOBAR (B zīm.), Tad likne p. = f.(V.) Jūs varat iedomāties kā salauztu, kas sastāv no liela daudzuma izohoras un izobāra. Darbs pie izoormālām vietām ir nulle, un kopējais darbs uz visām Isobarijas teritorijām būs vienāds ar ēnainās figūras laukumu. Ar izotermisku procesu ( T.\u003d Const) darbs ir vienāds ar ēnainā skaitļa laukumu, kas paradīts attēlā.

\u003e\u003e Fizika: Darbs termodinamikā

Ka rezultātā procesi var mainīt iekšējo enerģiju? Jūs jau zināt, ka ir divu veidu šādi procesi: veicot darbu un siltuma parnesi. Sāksim ar darbu. Kas tas ir vienāds ar kompresijas un gāzes un citu struktūru paplašināšanos?
Darbs mehānikā un termodinamikā. Iebildums mehanika Darbs ir definēts kā spēka moduļa produkts, tās piemērošanas punkta kustības modulis at stūres kosint starp tām. Saskaņā ar spēka iedarbību uz kustīgo ķermeni, darbs ir vienāds ar tās kinētiskās enerģijas izmaiņām.
Iebildums Ķermeņa kustība netiek uzskatīta par kopumā, mēs runājam par makroskopiskās ķermeņa kustīgajām daļām attiecībā pret otru. Ang rezultātā ķermeņa tilpums var atšķirties, un tā ātrums joprojām ir vienāds ar nulli. Darbs termodinamikā ir definēts tādā pašā veidā kā mehānikā, bet tas ir vienāds ar ķermeņa kinētiskās enerģijas pārmaiņām, bet mainot iekšējo enerģiju.
Iekšējās enerģijas izmaiņas, veicot darbu. Ano sa tingin mo? Kāpēc, jo īpaši, silda gaisu, kad riteņbraukšanas riepa ietekmē?
Gāzes temperatūras maiņas iemesls ta saspiešanas procesā ir šāds: ar elastīgām sadursmēm gāzes molekulas at kustīgu virzuli, to kinētiskās enerģijas izmaiņas. Tatad, virzoties uz gāzes molekulām, virzuļa nodod daļu no to mehāniskās enerģijas sadursmju laikā, kā rezultātā gāze uzsilst. Virzulis darbojas kā futbola spēlētājs, kurš satiek bumbu ar triecienu uz kāju. Pēdas ziņo par bumbu ātrumu, kas ir daudz lielāks par kuru viņš bija pirms hitting.
Un, gluži pretēji, ja gāze paplašinās, pēc tam pēc sadursmes ar ātruma atcelšanu, molekula tiek samazinātas, ka rezultātā atdzesēts gāze. Futbola spēlētājs darbojas arī, lai samazinātu lidojošā bumbas ātrumu vai apturētu to, "futbola spēlētāja kāju kustas no bumbas, it kā viņš viņam nodotu ceļu.
Saspiežot vai paplašinot molekulu mijiedarbības vidējo enerģiju, at mainās vidējais attālums starp molekulām.
Darba aprēķināšana. Mēs aprēķinām darbu atkarībā no gāzes apjoma izmaiņām cilindrā zem virzuļa ( 13.1).

Vienkāršākais veds bija pirmais, lai aprēķinātu ne spēka darbu, kas darbojas uz gāzi no āējās ķermeņa (virzuļa), un darbs, ko veic gāzes spiedies, iedarbojoties u z virzuļa. Saskaņā ar Newton trešo likumu . Spēka modulis no gāzes puses uz virzuļa ir vienāda ar kur p.- gāzes spiediens un S.- virzuļa virsmas laukums. Ļaujiet gāzi paplašinās izobaro un virzuļa maiņās spēka virzienā uz nelielu attālumu . Tā kā gāzes spiediens pastāvīgi, gāzes darbība ir vienāda ar:

Šo darbu var izteikt, mainot gāzes tilpumu. Tā sākotnējais apjoms V 1 \u003d sh 1 un galīgais V 2 \u003d SH 2. tāpēc

kur ir gāzes apjoma izmaiņas.
Paplašinot gāzi, ir pozitīva operacija, jo spēka virziens un virzuļa kustības virziens sakrīt.
Ja gāze ir saspiesta, tad formula (13.3) gāzes darbībai joprojām ir godīga. Bet tagad , un tāpēc (13.2.).

Darbs A. veic ārējās struktūras, kas pārsniedz gāzi, atšķiras no gāzes A."Tikai zīme: Tā kā jauda, ​​​​\u200b\u200bkas darbojas uz gāzes, ir vērsta pret spēku un virzuļa kustība paliek nemainīga. Tāpēc ārējo spēku darbs, kas iedarbojas uz gāzi, ir vienāds ar:

Saspiežot gāzi, kad ārējā spēka darbība izrādās pozitīva. Tātad tas būtu: ja gāze ir saspiesta, spēka virziens un tās piemērošanas punkts sakrīt.
Ja spiediens netiek uzturēts nemainīgs, tad, kad gāzes izplešanās zaudē enerģiju un nosūta to uz apkārtējām struktūrām: pacelšanas virzulis, gaiss utt. Gāzu atdzesē tajā pašā laikā. Ja gāze saspiests, gluži pretēji, ārējās iestādes pārraida enerģiju un gāzi uzsilst.
Ģeometriskā darba interpretācija. Darbs A' gāzi pastāvīgā spiediena gadījumā var nodrošināt vienkārši ģeometrisko interpretāciju.
Mēs izveidojam diagrammu gāzes spiediena atkarības no tilpuma turētajiem ( 1.3.3.). Šeit ir taisnstūra laukums aBDC. ierobežots grafiskais p 1\u003d const, ass V. isang segmenti ab un CD vienāds ar gāzes spiedienu, skaitliski vienāds ar darbu (13.3):

Kopumā gāzes spiediens paliek nemainīgs. Halimbawa, ar izotermisku procesu, tas samazinās apgriezti proporcionāli tilpumam ( 13.4.). Šajā gadījumā, lai aprēķinātu darbu, jums ir jāsadala kopējās izmaiņas apjomā mazās daļās un aprēķināt elementāro (mazo) darbu, un pēc tam salocīt tos visus. Gāzes darbība joprojām ir skaitliski vienāda at attēla platību, ierobežo atkarības graphs p. hindi V., asno V. isang segmenti ab un CD vienāds ar spiedienu p 1, p2. Gāzes sākotnējās un galīgās valstīs.

???
1. Kapēc gāzes saspiežot sildīšanu?
2. Pozitīvas vai negatīvas darbības veic ārējos spēkus izotermiskajā procesā, sa paradīts 13.2. Attēlā?

G. Y. Mikishev, B. B. BUKHOVTSEV, N.N.SOTKY, fizika 10

Mga disenyo ng Nodarbibas Abstrakts nodarbiba Atsauces rāmja prezentācijas nodarbību paātrinājuma methods Interaktīvās tehnoloģijas Prakse Uzdevumi un vingrinājumi pašpārbaudes darbnīcu, apmācības, lietas, quests majas uzdevumi Diskusija rada retoriskos jautājumus no studentiem Ilustracijas Audio, video clip at multimedia Fotogrāfijas, attēli, galdi, humora shēmas, joki, joki, komiksi, sakāmvārdi, teicieni, krustvārdu mīklas, citāti Papildinājumi Kopsavilkums Raksti mikroshēmas ziņkārīgiem krāpnieciskām loksnēm mācību grāmatas pamata un papildu globusi citi noteikumi Uzlabot mācību grāmatas un nodarbībasFiksēšanas kļūdas mācību grāmatā Atjaunināšana fragment mācību grāmatā. Inovācijas elementi nodarbībās, aizstājot novecojušas zināšanas Tikai skolotājiem Idealas nodarbības Kalendāra planns par gada metodisko ieteikumu diskusyonju programmas Integrētās nodarbības

Ja jums ir labojumi vai ieteikumi par šo stundu,

Deformējot dizainu, notiek ārējo spēku piemērošanas punkti, bet ārējie spēki uz konkrētajām kustībām dara darbu.

Mēs aprēķinām dažu vispārinātu spēka darbu (2.2.4. Att.), Kas palielinās no nulles līdz noteiktai vērtībai diezgan lēni, lai masu varētu atstāt inerci. Šo slodzi sauc par statisku.

2.2.4.

Ļaujiet patvaļīgiem deformācijas bridim atbilst vispārējai kustībai . Bezgalīgi neliels spēks pieaugums pēc lieluma
radis bezgalīgi nelielu pieaugumu
. Protams, ārējā spēka pamatdarbs, ja ignorē bezgalīgi nelielas otrās kārtas vērtības,

Pilns darbs ideals at statiski piemērotu vispārējo jaudu kas izraisīja vispārēju kustību ,

. (2.2.5)

Iegūtā integrālā ir diagrammas apgabals
kas lineāri deformētām sistēmām ir trijstūra laukums, pamatojoties uz galīgo kustības vērtību un augstākā vērtība

(2.2.6)

Fig. 2.2.5.

Ang mga istatistika ng iedarbību uz vispārējo spēku uz elastīgās sistēmas ir vienāds ar pusi no galīgās vērtības spēka uz galīgo vērtību attiecīgās vispārības (ās kulapastības)

Gadījumā, ja statisku rīcību uz elastīgu sistēmu vairāku vispārinātu spēku, darbs deformāciju ir vienāds ar pusi no gala vērtības katra spēka galīgo vērtību attiecīgās kopējās kustī bas galīgo vērtī

(2.2.7)

un nav atkarīgs no sistēmas iekraušanas secības.

Vietējo spēku darbs.

Sadzīves spēki, kas rodas no elastīgo sistēmu deformācijas, darbojas arī.

Apsveriet stieņa garuma elementu
(2.2.6. Att.). Vispārējā gadījumā par plakanu liekšanu stieņa attālās daļas uz kreiso elementu ir izteikta kā automatizēti aksiālie spēki
, šķērsvirziena spēki un lieces momenti
. Šie centieni paradīti 2.2.6. Attēlā ar cietām līnijām, salīdzinot ar īpašo elementu, ir ārējās.

2.2.6.

Iekšējie spēki, kas paradīti satraucošās līnijās, novērš ārējo spēku deformāciju, kas ir vienāds ar viņiem lielumu un apgrieztā virzienā.

Mēs aprēķinām darbu perfektu atsevišķi katram iekšējam jaudas faktoram.

Ļaujiet elementam piedzīvot tikai aksiālo centienu ietekmi, kas ir vienmērīgi sadalīts šķērsgriezumā (2.2.6. Att.).

Fig. 2.2.7

Elementa pagarināšana, ka resulta

,

Darbs pakāpeniski pieaug no nulles līdz lielumam
vietējie spēki par šo kustību.

. (2.2.8)

Iekšējo spēku darbs ir negatīvs, tapupēc iegūtajā formula ir zīme "mīnus".

Tagad mēs uzskatām par elementu, kas atrodas lieces momentus (2.2.8. Att.).

Elementa sekciju savstarpēja leņķis

.

Lieces momentu darbs

. (2.2.9)

Fig. 2.2.8

Darbs pakāpeniski palielinot iekšējos šķērsvirziena spēkus, ņemot vērā tangentas spriedzes sadalījumu šķērsgriezumā, un, pamatojoties uz kakla likumu, var rakstīt šādā formā

, (2.2.10)

kur - koeficients atkarībā no šķērsgriezuma forms.

Ja stienis ir noskaidrots, pakāpeniski pieaugošā griezes momenta darbs

(2.2.11)

Visbeidzot, kopumā darbības bārā sadaļās ir seši iekšējie jaudas koeficienti, kuru darbu var noteikt pēc formula

Slodzes piemērošana jebkurai konstrukcijai izraisa tās deformāciju. Šajā gadījumā struktūras daļas iznāk no atpūtas stāvokļa, viņi iegūst dažus ātrumus un paātrinājumu. Ja slodze palielinās lēni, tad šie paātrinājumi ir mazi, un tāpēc inerci var ignorēt sistēmas pārejas laikā uz deformētu valsti. Šāda gluda (pakāpeniska) lietojumprogrammu slodze tiek saukta par statisku.

Mēs definējam ārējās slodzes darbību, halimbawa, spēku P, statiski piemērots noteiktai elastīgai sistēmai (1.11. Att.), Kura materyal atbilst rīkles likumam.

Ar nelielām deformācijām spēku neatkarības princips, un līdz ar to atsevišķu punktu kustība un dizaina sadaļas ir tieši proporcionāla to slodzes lielumam. Kopumā šo atkarību var izteikt ar vienlīdzību.

Šeit a - virzās spēka p; A ir kāds koeficients atkarībā no materiāla, ķēdes un struktūras lieluma.

Mēs palieliināsim bezgalīgi nelielu šī pieauguma spēku spēku izraisa kustības pieaugumu pēc lieluma

Mēs izteikt ārējā spēka elementāro darbu uz kustību, izmetot bezgalīgi mazas mazās mazās kārtības lielumu:

Mēs aizstājam vērtību, pamatojoties uz formulu (1.11) at izteiksmi

P:

Kaya iegūto formula var pārstāvēt kā

Vispārējā gadījumā spēka P virziens var nesakrīt ar tās izraisītās pārvietošanas virzienu. Tā kā darba apjomu nosaka spēka darbs ceļā, kas nodots šim spēkam, pēc tam ir jāsaprot spēka piemērošanas faktiskās (pilnīgās) kustības prognozēšana virzienā uz virzienu spēks. Halimbawa, saskaņā ar spēka p pie leņķī pret horizontālo asi (2.11. Att.), Pārvietojumu Isang halimbawa sa segmentu (kas ir prognoze faktisko kustību uz spēka p).

Gadījumā, kad spēku pāris tiek piemērots ar RC brīdi (koncentrēts brīdis), izteiksmi var iegūt līdzīgā veidā. Tajā pašā laikā ir nepieciešams izvēlēties kustības formu, kas atbilst koncentrētajam brīdim; Tas būs joslas šķērsgriezuma rotācijas leņķis, uz kuru ir pievienots bridis.

Halimbawa, brīža darbība ir statiski piemērota uz gaismu, bilang paradīta 1. attēlā. 3.11,

kur par šīs gaismas daļas rotācijas (radiansu) leņķi, uz kuru tiek piemērots bridis.

TATAD, ārējā spēka darbs ar statisko iedarbību uz jebkuru elastīgu struktūru ir vienāda ar pusi no šī spēka vērtības darba apjoma attiecīgās kustības.

Apkopojot iegūto rezultātu, saskaņā ar spēku, mēs saprotam jebkādu ietekmi, ko piemēro elastīgajai sistēmai, tas ir ne tikai koncentrēts spēks, bet arī brīdis, vienmērīgi sadalīta slodze utt. Pārvietojoties, mēs saprotam kustības veidu, uz kuru šis spēks rada darbu. Koncentrētais spēks p atbilst lineārajai kustībai, brīdim - leņķiskā un vienmērīgi sadalītā slodze - kravas darbības zonas kustību kustības laukums.

Ar statisku prasību par ārējo spēku grupas būvniecību, šo spēku darbs ir vienāds ar pusi no katra spēka darbu apjoma pēc attiecīgās kustības vērtības, ko izraisa visas spēku grupas rīcība .

Halimbawa, darbībā uz gaismas paradīts 1. attēlā. 4.11, mērķtiecīgus spēkus un mērķtiecīgus mirkļus strādā ārējie spēki

Minus zīme pēdējā izteiksmes locekļa priefšā Ir pieņemta, jo steru kūļa šķērsgriezuma pagrieziena leņķa virziens, kurā Šobrīd Ir pievenots šābīža pret their Jā virzienā.

Ārējo spēku darbu, kas izraisa tos, var izteikt un citādi, proti: izmantojot lieces momentus, gareniskos un šķērsvirziena spēkus, kas rodas struktūras struktūras šķērsgriezumos.

Mēs izcelt no taisnā stieņa ar divām daļām, kas ir perpendikulāri tās asij (5.11. Att.), Bezgalīgi neliela elementa garums (mga elemento). Stienis sastāv no bezgalīgi liels skaits šādu elementu. Uz elementu kopumā, vienotu uzdevumu piemēro garenvirziena spēks n, liekot brīdi m un šķērsvirziena spēku

Centieni n, m, q ir iekšējie, centieni uz visu stieni. Tomēr tie ir ārējie spēki īpašajam elementam, un tādēļ darbu var iegūt kā darba summu, ko veica statiski palielinot N, M, Q par attiecīgo elementu deformāciju uzskata par katra no šiem centieniem ietekmēt elements

Mga elementong atrodas tikai garenvirziena spēku N, attēlā attēlā. 6.11. Ja kreisā šķērsgriezums ir fiksēts, pareizā šķērsgriezuma ietvaros garenvirziena spēka ietekmē pāriet uz tiesībām uz šīs kustības lielumu, statiski pieaugošais spēks n darbosies

Elements ir pakļauts tikai lieces momentus m, kas attēloti attēlā. 7.11.

Ja tā kreisajā sadaļā nav pārvietojas, lai nodrošinātu, tad elementa gala sekciju savstarpējā leņķis būs vienāds ar rotācijas leņķi līdz pareizajai sadaļai [redzēt formula (16.7) un att. 33.7]:

Šajā stūra kustībā darbosies statiski arvien vairāk moments m

Elements atrodas tikai šķērsvirziena spēku q, ir attēlota attēlā. 8.11., A. Pievienojot tās kreiso sekciju (att. 8.11, b), mēs ļausim tiesības piekartos centienus, kas ir šķērsvirziena spēks

Pieņemsim, ka pieskares spriegumi ir vienmērīgi sadalīti visā šķērsgriezuma laukumā, ti, tad kustība (8.11. Att., B), ko izraisa šķērsvirziena spēka Q, kas ir elementa beigu sadaļu pazīre form. Nosakiet izteiksmi

un statiski pieaugošo jaudu Q par šo kustību