1098872405

W technice cieplnej jako gazy doskonałe możemy traktować:

a)    gazy szlachetne jednoatomowe takie jak: hel, argon, neon, krypton,

b)    gazy dwuatomowe dla ciśnień i temperatur nieznacznie odbiegających od otoczenia np. tlen, wodór, azot, tlenek węgla i ich mieszaniny.

Pozostałe gazy należy traktować jako gazy rzeczywiste.

Równanie stanu gazu doskonałego (Clapeyrona)

Iloczyn ciśnienia bezwzględnego i objętości gazu podzielonego przez temperaturę bezwzględną jest równy stałej gazowej R [J/kg K], której wartość dla każdego gazu jest inna.

- const = MR    (6)

I zasada termodynamiki

W układzie zamkniętym zawierającym ciało proste zmiana energii wewnętrznej równa jest sumie algebraicznej pracy oraz ciepła wymienianego z otoczeniem, o ile nie występuje zmiana energii kinetycznej oraz energii położenia układu. Pierwsza zasada termodynamiki stwierdza możliwość zamiany ciepła na pracę.

Matematyczna forma zapisu I zasady termodynamiki ma postać:

dQ = dU + dL = dU + pdV    [J]    (7)

gdzie dU - różniczka zupełna, dQ i dL - różniczkowe wyrażenia liniowe

Ciepło dostarczane z zewnątrz do układu zamkniętego jest zużyte na przyrost jego energii wewnętrznej U oraz na wykonanie pracy zewnętrznej L.

Całkując równanie (7) otrzymuje się:

(8)

Qu = U₂ - U, + L_u = U₂ - U, + | p(V)dV

V,

Wprowadzono ekstensywną funkcję stanu zwań ^entalpią oznaczoną przez I. Jest ona zdefiniowana następującym wzorem:

I = U + pV    (9)

Entalpia jest sumą energii wewnętrznej układu i pracy zewnętrznej

Jeżeli w równaniu (2), wyrażającym pierwszą zasadę termodynamiki dla układu

zamkniętego, wstawimy w miejsce energii wewnętrznej entalpię, wówczas

6