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: нет зарегистрированных пользователей


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