机械工程的概念和原理

最近的更新

热力学中的功与传热:功

我们讨论了热力学的各种基本概念,比如热力学状态、路径、过程和循环在我们之前的帖子中。我们还讨论了热力学纯物质准静态过程路径函数和点函数热力学中的宏观和微观方法热力学平衡,强延性质在我们最近的文章中。

今天我们将在这里看到热力学中功和热的概念。我们将在这里学习热工程领域的热和功的基础知识,也将进一步了解热力学中用于热和功传递的符号约定。新利18提款安全吗

热力学功传递

在我们讨论力学的时候,我们已经讨论过,如果一个力作用在一个物体上,并且这个物体沿力的方向移动,就说做了功。功将由力和位移的点积来计算,它的测量单位将是焦耳,用J表示。

让我们看看热力学中功的定义

在热工领域,功基本上被定义为除热以外的任何过程对能量的转换。新利18提款安全吗在热能新利18提款安全吗工程中,功的形式的能量传递将通过力(F)和位移(X)的乘积来计算。位移将与力的方向一致。

让我们考虑以下气缸和活塞的布置。装有气体的圆柱体,这里显示了系统的两个平衡状态,状态1和状态2。在状态1,气体压强高体积小。当处于状态2时,与状态1相比,气体的压力更低,体积更大。
为了改变系统的状态,我们需要通过改变系统的热力学性质来改变系统的状态,比如温度,体积或压力。通过更换活塞来改变体积,或通过去除或增加活塞上的重量来改变压力,或通过加热气体来改变温度来实现上述改变。

简单地说,为了改变系统的状态,系统对系统做功,系统对系统做功,同时向系统提供热量或系统拒绝热量。

我们使用热力学的基本概念,以获得关于在系统状态所需变化时,跨系统边界传递的热量和功的量的信息。图中还显示了系统在状态1和状态2时的压力与体积之间的曲线。

从上图中我们可以看出,系统的初始状态是状态1,在这个状态下,温度下的压强会很大,体积会变小。

放在活塞上的重量刚好平衡气体向上施加的力。如果我们把重物从活塞上移开,系统就会有不平衡的力,由于气体向上作用在活塞上的力,活塞就会向上移动。

活塞将向上移动,当它再次处于平衡位置时将停止。因此,我们将系统的状态从状态1变为状态2,通过去除活塞的重量来降低气体的压力,因此体积将根据波义耳定律增加。

系统的这种状态表示为最终状态,用状态2表示,在这个状态下,压力较小,体积较大。

对系统做的功,将在这里通过计算曲线下面的面积来确定,在这里用红色阴影区域显示。

完成的工作将按照下图计算。
我们会看到热力学传热在我们的下一个帖子。
你有什么建议吗?请在评论框中留言

参考:

P.K. Nag的工程热力学
R. K.拉其普特的工程热力学
Ezoic报告这个广告

没有评论:

发布评论

Baidu