Darbo termodinamikoje samprata

Šioje temoje nagrinėjama, kaip darbas apibrėžiamas ir apskaičiuojamas termodinamikoje, ypač kai jį atlieka besiplečiančios ar suslegiamos dujos. Sužinoma, kad darbas priklauso nuo dujų slėgio ir tūrio pokyčio, bei kaip jį vaizduoti grafiškai. Taip pat aptariama sąsaja tarp darbo, vidinės energijos ir šilumos.

Darbo apskaičiavimas termodinamikoje
Dujų atliekamas darbas (A') apskaičiuojamas: A' = pΔV (p – dujų slėgis, ΔV – tūrio pokytis). Formulė galioja, kai slėgis pastovus. Kai dujos plečiasi (ΔV > 0), jos atlieka teigiamą darbą (slėgio jėgos ir poslinkio kryptys sutampa), jų vidinė energija mažėja (jos aušta). Kai dujos slegiamos (ΔV < 0), jos atlieka neigiamą darbą, vidinė energija didėja (jos kaista). Išorinių jėgų darbas (A) yra priešingo ženklo nei dujų darbas: A = -A' = -pΔV. Plečiantis dujoms, išorinės jėgos atlieka neigiamą darbą, slegiant – teigiamą.
Darbo samprata termodinamikoje
Termodinamikoje darbas, kaip ir mechanikoje, apibrėžiamas energijos pokyčiu, tačiau šiuo atveju – vidinės energijos pokyčiu. Mechanikoje darbą atlieka jėgos (sunkio, tamprumo, trinties), o termodinamikoje – dujų slėgio jėga. Dujų darbas yra svarbus vidaus degimo varikliuose, pneumatiniuose įrenginiuose ir kitose sistemose, kur suspaustos dujos atlieka naudingą darbą (pvz., varsto duris, veikia stabdžius).
Geometrinis darbo aiškinimas
Kai dujų slėgis pastovus (izobarinis procesas), dujų darbas grafiškai (p-V diagramoje) – stačiakampio, kurio kraštinės yra slėgis (p) ir tūrio pokytis (ΔV), plotas. Jei tūris nekinta (izochorinis procesas, ΔV = 0), dujos darbo neatlieka. Izoterminio proceso (temperatūra pastovi) atveju, darbas – figūros, apribotos izotermės kreive, tūrio ašimi ir statmenimis, plotas.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com