Mi az adiabatikus folyamat

Ahhoz, hogy épít egy hőerőgép, amely ezt a munkát hő alkalmazásával, akkor létre kell hozni bizonyos feltételeknek. Először is, a hő motor működését egy gyűrűs módban, ahol az egymást követő termodinamikai folyamatokat hozzon létre egy hurok. Az eredmény egy ciklus gáz zárt henger egy mozgatható dugattyút, nem működik. De egy ciklus sütési gép egy kicsit, meg kell végighaladni, és újra egy ideig. A teljes munka során az előre meghatározott idő valójában osztva az idővel ad egy fontos fogalom - hatalom.

A közepén a XIX században, az első meleg motorral jött létre. Ezek a munkát, de többet költenek keletkező hőmennyiség a tüzelőanyag elégetését. Ekkor történt, hogy az elméleti fizikusok azt kérdezik, „Hogyan gáz munkát hőerőgép? Hogyan juthat el a legtöbb munkát a minimális üzemanyag? "

Az analízis elvégzéséhez a gáz művek. belépéshez szükséges az egész rendszer a definíciókat és fogalmakat. Összessége meghatározás, és létrehozott egy egész kutatási terület, az úgynevezett „Műszaki termodinamika”. A termodinamika fogadta el számos feltételezés, nem von le a legfontosabb következtetéseket. Eszközök test - efemer gáz (nem a természetben létező), amely lehet tömöríteni zéró, amely molekulák nem lépnek kölcsönhatásba. A természeti környezet már csak reális gázok, amelyek jól meghatározott tulajdonságokkal megkülönböztethetetlen az ideális gáz.

Megtekintéséhez a modell dinamikáját a munkaközeg, azt javasolták, termodinamika, amelyek leírják az alapvető termodinamikai folyamatokat, mint például:

• izochor állapotváltozás - olyan folyamat, amely végre megváltoztatása nélkül a térfogata a munkafolyadék. Feltételek izochor állapotváltozás, v = const;
• izobár folyamat - olyan folyamat, amely végre megváltoztatása nélkül a nyomás a munkaközeg. Feltételek izobár folyamat, P = const;
• izoterm (izoterm) eljárás - olyan folyamat, amely végre, miközben a hőmérsékletet egy előre meghatározott szinten. Feltételek izoterm folyamat, T = const;
• adiabatikus folyamat (adiabatikus, így az úgynevezett modern Thermal Engineering) - a folyamat végre a térben anélkül, hogy a hőcsere a környezettel. Feltételei adiabatikus folyamat, q = 0;
• politrop folyamat - az a generalizált folyamat, amely leírja az összes termodinamikai folyamatok fent említett, valamint az összes többi lehetőséget teljesítését egy henger egy mozgatható dugattyút.

Kialakítása során az első futamban motorok keresett ciklus, amelyben, hogy a legmagasabb hatékonyság (hatásfok). Sadi Carnot vizsgálva egy sor termodinamikai folyamatokat, a szeszély ment a fejlődés a ciklus a róla elnevezett - a Carnot-ciklus. Ez egymás után végzett izoterm, majd az adiabatikus kompresszió folyamata. A munkaközeg végrehajtása után ezek a folyamatok egy tartalék belső energia, de a ciklus még nem fejeződött be, így a munkaközeg kitágul, és végrehajtja izotermikus folyamat. A ciklus befejezéséhez, és visszatér az eredeti munkaközeg paraméterek, adiabatikus folyamatot hajtunk végre.

Carnot bebizonyította, hogy a hatékonyságot a ciklus eléri a maximumot, és csak attól függ, a hőmérséklet a két izotermák. Minél nagyobb a különbség a kettő között, a megfelelően nagyobb termikus hatásfok. Megpróbál létrehozni egy hőerőgép a Carnot-ciklus és a sikertelenek voltak. Ez egy ideális ciklus, amely nem lehet elvégezni. De ő bizonyult a fő elv a második főtétele, az lehetetlen álláskeresésben, egyenlő a hőenergia-fogyasztás. Számos meghatározások fogalmaztak a második törvény (jog) főtétele, amely szerint Rudolf Clausius bevezette a entrópia. A legfontosabb következtetés a kutatás - entrópia növekszik, ami a termikus „halál”.

A legfontosabb eredmény volt a Clausius megértését adiabatikus folyamat végrehajtása a munkaközeg entrópiája nem változik. Ezért, az adiabatikus folyamat Clausius - s = const. Itt s - az entrópia, ami egy másik nevet a folyamat nélkül végezzük ellátása vagy a hő elvezetésére, - izentropikus folyamatot. A tudósok keresnek ilyen ciklus hőerőgép, bárhol volt növekedését entrópia. De, sajnos, ez nem tudta létrehozni. Ezért következtetni, hogy a hőerőgép nem hozható létre egyáltalán.

A Otto-ciklusú üzemanyag keverék összenyomódik, így a tömörítés mértéke a viszonylag kis - üzemanyag keverék van egy olyan tendencia, hogy felrobbant (felrobban, amikor a kritikus nyomás és hőmérséklet). Ezért, a munka egy adiabatikus kompressziós folyamat viszonylag alacsony. Itt be egy másik koncepció: a tömörítési arány - az arány a teljes térfogatot a tömörítés hangerőt.

Megtaláljuk a módját, hogy növelje az üzemanyag energiafelhasználás hatékonyságának folyamatos. Fokozott hatékonyság egyre inkább nő a tömörítési arányt. Rudolf Diesel fejlesztette ciklus, amelyben a hőszolgáltató végezzük állandó nyomás (a izobár folyamat). A ciklus volt az alapja a motorokkal gázolaj (vagy más néven gázolaj). A ciklusban dízelüzemanyag-keverék nem tömörített, és a levegő. Ezért mondják, hogy a munkát végezni egy adiabatikus folyamat. A hőmérséklet és a nyomás a végén a nagy tömörítési, így a fúvókán keresztül üzemanyag-befecskendező végezzük. Ez elkeverjük a forró levegő és égethető gázkeveréket képeznek. Úgy ég, ez növeli a belső energiája a munkaközeg. További gáz adiabatikus expanzió végzett munka szélütés.

Igyekszünk végrehajtani a Diesel ciklus hő motorok sikertelen volt, így Gustav Trinkler létrehozott kombinált ciklusú Trinklera. És használja a mai dízelmotorok. A ciklus a hő által szolgáltatott Trinklera isochore, majd a isobar. Csak miután ez megtörtént, a adiabatikus folyamat kiterjesztése a munkaközeg.

Ennek analógiájára a dugattyú hő motorok és turbinák munkát. De a folyamat hőeitávoiítást végén hasznos adiabatikus a gáz által végzett isobar. A repülőgépek, gázturbinás hajtóművek és turbólégcsavaros adiabatikus folyamat játszódik során kétszer kompressziós és expanziós.

Igazolni az összes alapvető fogalmak adiabatikus folyamat javasoltak település képleteket. Úgy tűnik, fontos értéket, az úgynevezett adiabatikus index. Ennek értéke a kétatomos gáz (oxigén és a nitrogén - a fő kétatomos gázok jelen van a levegőben) egyenlő 1,4. Kiszámításához az adiabatikus index használt két érdekes tulajdonságokkal, nevezetesen izobár és izochor hőkapacitása a munkaközeg. Az arány a k = Cp / Cv - az adiabatikus index.

Miért használja adiabatikus folyamat elméleti ciklus hő motorok? Ténylegesen elvégzett politrop folyamat, de annak a ténynek köszönhető, hogy előfordulnak a magas arány, elfogadjuk, hogy vállalja hiányában hőcsere a környezettel.

90% az elektromos áram által hőerőművek. Bennük a munkaközeg használt gőz. Ez akkor keletkezik, amikor forr. Hogy növelje a munkaképességét gőz, ez túlhevített. Ezután, a nagynyomású túlhevített gőzt adagolunk, hogy a gőzturbina. Azt is zajlik adiabatikus folyamat gőz expanzió. Turbine kap gördülő, továbbításra kerül a generátort. Ez viszont, villamos energiát termel a fogyasztók számára. Turbina üzemel a Rankine ciklusban. Ideális esetben a hatékonyság is társult a hőmérséklet növelésével és a nyomás a gőz.

Amint a fentiekből látható, adiabatikus folyamat nagyon gyakori a termelés mechanikai és elektromos energiák.