Kazi ya gesi katika michakato ya isobaric, isothermal na adiabatic

Kazi ya gesi katika michakato ya isobaric, isothermal na adiabatic
Kazi ya gesi katika michakato ya isobaric, isothermal na adiabatic
Anonim

Shughuli ya takriban injini yoyote ya joto inatokana na hali ya halijoto kama vile kazi inayofanywa na gesi wakati wa upanuzi au mgandamizo. Hapa inafaa kukumbuka kuwa katika fizikia, kazi inaeleweka kama kipimo cha kiasi ambacho kinaashiria hatua ya nguvu fulani kwenye mwili. Kwa mujibu wa hili, kazi ya gesi, hali ya lazima ambayo ni mabadiliko ya kiasi chake, si kitu zaidi ya bidhaa ya shinikizo na mabadiliko haya kwa kiasi.

Kazi ya gesi
Kazi ya gesi

Kazi ya gesi iliyo na mabadiliko ya ujazo inaweza kuwa isobaric na isothermal. Kwa kuongeza, mchakato wa upanuzi yenyewe unaweza pia kuwa wa kiholela. Kazi inayofanywa na gesi wakati wa upanuzi wa isobaric inaweza kupatikana kwa kutumia fomula ifuatayo:

A=pΔV, ambayo p ni sifa ya kiasi cha shinikizo la gesi, na ΔV ni tofauti kati ya sauti ya mwanzo na ya mwisho.

Mchakato wa upanuzi wa gesi kiholela katika fizikia huwakilishwa kama mfuatano wa michakato tofauti ya isobariki na isokororiki. Mwisho huo unajulikana na ukweli kwamba kazi ya gesi, pamoja na viashiria vyake vya kiasi, ni sawa na sifuri, kwa sababu pistoni haina hoja katika silinda. Katikachini ya hali kama hizi, zinageuka kuwa kazi ya gesi katika mchakato wa kiholela itabadilika kwa uwiano wa moja kwa moja na ongezeko la kiasi cha chombo ambacho pistoni husogea.

Kazi ya gesi wakati kiasi chake kinabadilika
Kazi ya gesi wakati kiasi chake kinabadilika

Ikiwa tunalinganisha kazi iliyofanywa na gesi wakati wa upanuzi na ukandamizaji, basi inaweza kuzingatiwa kuwa wakati wa upanuzi, mwelekeo wa vector ya uhamisho wa pistoni inafanana na vector ya nguvu ya shinikizo la gesi hii yenyewe, kwa hiyo, katika calculus scalar, kazi ya gesi ni chanya, na nguvu za nje ni hasi. Wakati gesi imesisitizwa, vector ya nguvu za nje tayari inafanana na mwelekeo wa jumla wa harakati ya silinda, hivyo kazi yao ni chanya, na kazi ya gesi ni hasi.

Uzingatiaji wa dhana ya "kazi inayofanywa na gesi" hautakamilika ikiwa hatutagusia pia michakato ya adiabatic. Katika thermodynamics, jambo kama hilo linaeleweka kama mchakato wakati hakuna kubadilishana joto na miili yoyote ya nje.

Kazi iliyofanywa na gesi
Kazi iliyofanywa na gesi

Hii inawezekana, kwa mfano, katika kesi wakati chombo kilicho na bastola inayofanya kazi kinatolewa kwa insulation nzuri ya mafuta. Kwa kuongezea, michakato ya mgandamizo au upanuzi wa gesi inaweza kulinganishwa na adiabatic ikiwa muda wa mabadiliko katika ujazo wa gesi ni mdogo sana kuliko muda ambao usawa wa joto hutokea kati ya miili inayozunguka na gesi.

Mchakato wa kawaida wa adiabatiki katika maisha ya kila siku unaweza kuchukuliwa kuwa kazi ya bastola katika injini ya mwako ya ndani. Kiini cha mchakato huu ni kama ifuatavyo: kama inavyojulikana kutoka kwa sheria ya kwanza ya thermodynamics, mabadiliko katika nishati ya ndani ya gesi.itakuwa quantitatively sawa na kazi ya nguvu iliyoelekezwa kutoka nje. Kazi hii ni chanya katika mwelekeo wake, na kwa hiyo nishati ya ndani ya gesi itaongezeka, na joto lake litaongezeka. Chini ya hali hiyo ya awali, ni wazi kwamba wakati wa upanuzi wa adiabatic, kazi ya gesi itatokea kutokana na kupungua kwa nishati yake ya ndani, kwa mtiririko huo, hali ya joto katika mchakato huu itapungua.

Ilipendekeza: