2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Изопроцессы и атмосферное давление
Сообщение08.07.2016, 23:31 


08/07/16
20
Доброго времени суток!
Уже неделю бьюсь с термодинамикой, которая казалась всегда вполне простой, но столкнувшись с реальными задачами возникло много вопросов, на которые никак не могу найти ответы. Заранее спасибо тем кто поможет.
На данный момент много не стыковок возникает с законами изопроцессов при давлении газа ниже атмосферного или когда работу совершает атмосферное давление.
Ну хотя бы с изобарным - работа охлаждаемого, ранее расширившегося, газа должна быть отрицательной и, вместе с внутренней энергией отдаваться (окружающей среде). Но, что должно совершать эту работу? И чисто из "практических наблюдений" - при охлаждении газа, находящегося при атмосферном давлении с температурой большей, чем окружающей среды, газ, наоборот, может совершить работу.
В итоге не могу найти ответ - при изобарном расширении "в атмосферу" работа будет совершаться и "над атмосферой", как частью "внешних сил" или работа совершаемая газом в изобарном процессе всегда положительна (кстати, утверждения, что она при сжатии отрицательна нигде в определениях не нашел, только в ответах на задачи)? И если должно учитываться атмосферное давление, то по какой формуле?

 Профиль  
                  
 
 Re: Изопроцессы и атмосферное давление
Сообщение09.07.2016, 11:33 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Давайте начнем с простого факта: если работа газа отрицательна, то это означает, что работу совершает внешняя по отношению к этому газу среда.

 Профиль  
                  
 
 Re: Изопроцессы и атмосферное давление
Сообщение09.07.2016, 13:56 


08/07/16
20
Так вот то, что работа отрицательна, я до конца еще и не выяснил, хотя, конечно, если она будет положительной, то при изобарном сжатии нагретого газа при атмосферном давлении, будет нарушаться отношение работы к внутренней энергии. Так что она должна быть отрицательной и тогда вопрос, как будет соотносится работа "отданная" в атмосферу и работа отданная, например, маховику при изобарном расширении?

 Профиль  
                  
 
 Re: Изопроцессы и атмосферное давление
Сообщение09.07.2016, 17:15 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Честно говоря, понять, что именно Вам непонятно, крайне сложно. Попробуйте избавиться от маховиков, атмосферы и прочих не относящихся к делу вещей, тогда, возможно, будет проще.

 Профиль  
                  
 
 Re: Изопроцессы и атмосферное давление
Сообщение09.07.2016, 19:40 


08/07/16
20
Если от всего этого избавится будет сложнее - простой пример, в сосуде находится газ при атмосферном давлении, он расширяется изобарно и при этом способен выполнить работу $p \Delta V$, далее, при охлаждении до температуры среды он сжимается и снова может выполнить работу, потому что сжимается он не под действием груза, он возвращается к исходному объему при н.у. А этого быть не должно, потому что в этом случае $-\Delta Q=-\Delta U+\Delta A$. Поэтому, получается, что работа изобарного расширения должна быть израсходована частично на выполнение работы "над атмосферой", а частично на выполнение другой работы (например, преодоление сил трения при горизонтальном перемещении груза). Вот я и не могу найти как могут соотносится между собой эти работы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Изопроцессы и атмосферное давление
Сообщение09.07.2016, 20:44 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
lexussii в сообщении #1136795 писал(а):
в сосуде находится газ при атмосферном давлении, он расширяется изобарно и при этом способен выполнить работу $p \Delta V$, далее, при охлаждении до температуры среды он сжимается и снова может выполнить работу, потому что сжимается он не под действием груза, он возвращается к исходному объему при н.у.
При изобарном расширении газ будет совершать работу. А вот при "последующем охлаждении" надо бы явно оговорить вид процесса.

 Профиль  
                  
 
 Re: Изопроцессы и атмосферное давление
Сообщение10.07.2016, 00:27 


08/07/16
20
Ну если газ, также как и расширялся, будет сжиматься при постоянном давлении, но при уменьшении температуры, то разве это не содержит все признаки изобарного сжатия?

 Профиль  
                  
 
 Re: Изопроцессы и атмосферное давление
Сообщение10.07.2016, 00:42 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
lexussii в сообщении #1136862 писал(а):
Ну если газ, также как и расширялся, будет сжиматься при постоянном давлении, но при уменьшении температуры, то разве это не содержит все признаки изобарного сжатия?
Только о том, что сжатие предполагается при постоянном давлении, Вы написать забыли. :-)

При этом над газом будет совершаться внешняя работа, такая же по величине, как и работа газа при расширении.

 Профиль  
                  
 
 Re: Изопроцессы и атмосферное давление
Сообщение10.07.2016, 05:13 


08/07/16
20
Забыл, но думал что это будет понятно из фразы "газ возвращается к исходному объему при н.у.". И что совершает над газом эту работу?

 Профиль  
                  
 
 Re: Изопроцессы и атмосферное давление
Сообщение10.07.2016, 13:38 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
lexussii в сообщении #1136926 писал(а):
Забыл, но думал что это будет понятно из фразы "газ возвращается к исходному объему при н.у.".
В природе существуют циклические процессы.
lexussii в сообщении #1136926 писал(а):
И что совершает над газом эту работу?
Внешняя среда.

 Профиль  
                  
 
 Re: Изопроцессы и атмосферное давление
Сообщение10.07.2016, 16:51 


08/07/16
20
Ну так получается, при изобарном расширении, работа совершается и над внешней средой (или только над внешней средой при отсутствии другой нагрузки). Иначе получается, что работа при сжатии берется ниоткуда - ведь при этом сжатии может быть выполнена не только работа над газом, но, также как и при расширении, над другими внешними силами.

 Профиль  
                  
 
 Re: Изопроцессы и атмосферное давление
Сообщение10.07.2016, 17:29 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
lexussii в сообщении #1137002 писал(а):
Ну так получается, при изобарном расширении, работа совершается и над внешней средой (или только над внешней средой при отсутствии другой нагрузки).
А что, собственно, Вы называете "другой нагрузкой"? :wink:

Похоже, что у Вас проблемы с определениями. Вы приписываете определенным терминам какой-то свой смысл, не всегда совпадающий с общепринятым, в результате чего получаете противоречия. Соответственно, надо либо открыть учебник и найти определения всего, что Вы используете.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 12 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: mihaild, pppppppo_98


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group