Термодинамическая система, параметры состояния

Термодинамическая система (ТДС) – это материальное тело (совокупность тел), способное (способных) обмениваться энергией между собой и окружающей средой (ОС).

На рис. 1.1 представлена термодинамическая система и окружающая среда.

Газ давлением Р заключен в цилиндре 1 под поршнем 2 со штоком 3, внешняя среда - окружающий воздух, контрольная поверхность (оболочка) - стенки цилиндра 1.

Рис. 1.1. Термодинамическая система и окружающая среда

Термодинамическая система в зависимости от внешних условий в каждый момент времени находится в каком-либо физическом состоянии. Количественное состояние системы при этом характеризуется определенными физическими величинами – параметрами состояния.

Параметрами состояния называют физические величины, которые характеризуют свойства системы и могут быть измерены: давление р, температура Т и удельный объем ν.

Температура – мера внутренней энергии, пропорциональная кинетической энергии рабочего тела, абсолютная Т, К; T = t + 273,15; t, ^oC.

Давление р – сила, действующая по нормали на единицу площади поверхности тела.

За единицу давления принят один паскаль (Па)

1 Па = 1н/м²; 1 кПа = 10³ Па, 1 МПа = 10⁶ Па, 1 бар = 10⁵ Па,

1 ат = 0,098 МПа; 1 мм рт. ст. = 133,3 Па.

Удельный объем ν – это объем единицы массы вещества, м³/кг.

Плотность ρ – величина, обратная удельному объему ν, ρ = 1/ν, кг/м³.

Если термодинамические параметры состояния (давление р, температура Т и удельный объем ν) постояны во времени и одинаковы во всех точках системы, то такая система называется равновесной. Для равновесной термодинамической системы существует функциональная связь между параметрами состояния, называемая уравнением состояния:

F(р, T, ν) = 0. (1.1)

При взаимодействии системы с окружающей средой ее состояние изменяется. Изменение состояния термодинамической системы называют термодинамическим процессом.

Дата добавления: 2015-07-25