Advertisement
Not a member of Pastebin yet?
Sign Up,
it unlocks many cool features!
- \documentclass[art14]{article}
- \usepackage[english,russian]{babel}
- \usepackage [utf8]{inputenc}
- \usepackage{amsmath,amsthm,amssymb}
- \usepackage{graphicx}
- \DeclareGraphicsExtensions{.pdf,.png,.jpg}
- \usepackage [utf8]{inputenc}
- \usepackage[left=3cm, top=1cm, right=1cm, bottom=1cm, nohead, nofoot]{geometry}
- \begin{document}
- \Large
- \begin{center}
- \hfill \break
- ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ\\
- {\textbf{«ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»}}\\
- \hfill \break
- Институт Математики и Информационных Технологий\\
- \hfill \break
- Кафедра Информационных Систем и Компьютерного Моделирования\\
- \hfill\break
- \hfill \break
- \hfill \break
- \hfill \break
- \hfill \break
- \hfill \break
- \hfill \break
- \hfill \break
- \hfill \break
- \hfill \break
- \LARGE{Лабораторная работа №5\\Основы работы в системе LaTeX}\\
- \end{center}
- \vskip 5cm
- \Large
- \newbox{\lbox}
- \savebox{\lbox}{\hbox{111111111111111111}}
- \newlength{\maxl}
- \setlength{\maxl}{\wd\lbox}
- \hfill\parbox{16cm}{
- \hspace*{6cm}\hspace*{2cm}Студент:\hfill\hbox to\maxl{Махортов В.Д.\hfill}\\
- \hspace*{6cm}\hspace*{2cm}Преподаватель:\hfill\hbox to\maxl{Андреева И.И.\hfill}\\
- \\
- \hspace*{6cm}\hspace*{2cm}Группа:\hfill\hbox to\maxl{ИВТб-181\hfill}\\
- }
- \hfill \break
- \hfill \break
- \begin{center} Волгоград 2018 \end{center}
- \thispagestyle{empty}
- \newpage
- \pageref{ex :section}
- \tableofcontents
- \newpage
- \section{Адиабатический процесс}
- \hfill \break
- Адиабатический, или адиабатный процесс — термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством. Серьёзное исследование адиабатических процессов началось в XVIII веке.
- \hfill \break
- \begin{figure}[ht]
- \centering
- \includegraphics[width=6cm]{img6}
- \caption{Адиабатический процесс}\label{fig : metka}
- \end{figure}
- \hfill \break
- Адиабатический процесс является частным случаем политропного процесса, так как при нём теплоёмкость газа равна нулю и, следовательно, постоянна. Адиабатические процессы обратимы только тогда, когда в каждый момент времени система остаётся равновесной (например, изменение состояния происходит достаточно медленно) и изменения энтропии не происходит. Равновесный адиабатный процесс является изоэнтропным процессом. Некоторые авторы (в частности, Л. Д. Ландау) называли адиабатическими только обратимые адиабатические процессы.
- Обратимый адиабатический процесс для идеального газа описывается уравнением Пуассона. Линия, изображающая адиабатный процесс на термодинамической диаграмме, называется адиабатой Пуассона. Примером необратимого адиабатического процесса может быть распространение ударной волны в газе. Такой процесс описывается ударной адиабатой. Адиабатическими можно считать процессы в целом ряде явлений природы. Также такие процессы получили ряд применений в технике.
- \indent
- \indent
- \section{Физический смысл адиабатического процесса}
- \hfill \break
- Если термодинамический процесс в общем случае представляет собой три процесса — теплообмен, совершение системой (или над системой) работы и изменение её внутренней энергии, то адиабатический процесс в силу отсутствия теплообмена$(\triangle Q=0)$ системы со средой сводится только к последним двум процессам. Поэтому первое начало термодинамики в этом случае приобретает вид
- \begin{equation}
- \triangle U = - A,
- \end{equation}
- где $\triangle$U - изменение внутренней энергии тела, A — работа, совершаемая системой.
- Изменения энтропии S системы в обратимом адиабатическом процессе вследствие передачи тепла через границы системы не происходит:
- \begin{equation}
- dS = \delta Q/T = 0
- \end{equation}
- Здесь T — температура системы, $\delta$Q — теплота, полученная системой. Благодаря этому адиабатический процесс может быть составной частью обратимого цикла.
- \indent
- \indent
- \section{Работа газа}
- \hfill \break
- Поясним понятие работы применительно к адиабатическому процессу. В частном случае, когда работа совершается через изменение объёма, можно определить её следующим способом: пусть газ заключён в цилиндрический сосуд, плотно закрытый легко скользящим поршнем. Если газ будет расширяться, то он будет перемещать поршень и при перемещении на отрезок dh совершать работу
- \begin{table}
- \begin{center}
- \begin{tabular}{|c|c|}
- \hline
- Формула & Значение \\
- \hline
- Fdh & dA \\
- psdh & dA \\
- pdV & dA\\
- \hline
- \end{tabular}
- \caption {}\label{tab:canonsummary}
- \end{center}
- \end{table}
- \begin{equation}
- dA = Fdh
- \end{equation}
- где F — сила, с которой газ действует на поршень. Перепишем уравнение:
- \begin{equation}
- dA = psdh
- \end{equation}
- где s — площадь поршня. Тогда работа будет равна
- \begin{equation}
- dA=pdV
- \end{equation}
- где p — давление газа, dV — малое приращение объёма. Аналогично видно, что уравнение выполняется и для сосудов с произвольной поперечной формой сечения. Данное уравнение справедливо и при расширении на произвольных объёмах. Для этого достаточно разбить поверхность расширения на элементарные участки dS, на которых расширение одинаково.
- \indent
- \indent
- Основное уравнение термодинамики примет вид:
- \begin{equation}
- dU = -pdV
- \end{equation}
- Это условие будет выполняться, если скорость хода поршня (протекания процесса в общем случае) будет удовлетворять определённым условиям. С одной стороны, она должна быть достаточно малой, чтобы процесс можно было считать квазистатическим. Иначе при резком изменении хода поршня давление, которое его перемещает, будет отличаться от давления в целом по газу. То есть газ должен находиться в равновесии, без турбулентностей и неоднородностей давления и температуры. Для этого достаточно передвигать поршень со скоростью, существенно меньшей, чем скорость звука в данном газе. С другой стороны, скорость должна быть достаточно большой, чтобы можно было пренебречь обменом тепла с окружающей средой и процесс оставался адиабатическим.
- Однако работа может совершаться и другими путями — например, идти на преодоление межмолекулярного притяжения газов. В этом случае параллельно с изменением внутренней энергии будет происходить процессы совершения нескольких работ разной физической природы, и основное уравнение термодинамики примет вид:
- \begin{equation}
- dU = - \sum_{i=1}A_i da_i
- \end{equation}
- где $A_i$, $da_i$ — дифференциальное выражение для работы, $a_i$ — внешние параметры, которые меняются при совершении работы, $A_i$ — соответствующие им внутренние параметры, которые при совершении малой работы можно считать постоянными. При совершении работы путём сжатия или расширения внутренний параметр — давление, внешний параметр — объём.
- \indent
- \indent
- \section {Внутренняя энергия идеального газа}
- \hfill \break
- Внутренняя энергия является однозначной функцией состояния системы. Поэтому применительно к адиабатическому процессу её изменение имеет тот же физический смысл, что и в общем случае. Согласно экспериментально установленному закону Джоуля (закону Гей-Люссака — Джоуля) внутренняя энергия идеального газа не зависит от давления или объёма газа[16]. Исходя из этого факта, можно получить выражение для изменения внутренней энергии идеального газа. По определению молярной теплоёмкости при постоянном объёме, $ \left(\frac{\partial U}{\partial T} \right)_V = C_V $. Иными словами — это предельное соотношение изменения внутренней энергии и породившего его изменения температуры. При этом, по определению частной производной считается только то изменение внутренней энергии, которое порождено именно изменением температуры, а не другими сопутствующими процессами. Так как внутренняя энергия идеального газа является функцией только температуры, то
- \begin{equation}
- dU = \nu C_V dT
- \end{equation}
- где $\nu$ — число молей идеального газа.
- \indent
- \indent
- \section {Кусочек кода}
- \hfill \break
- \begin{verbatim}
- int main()
- {
- printf("Hello World!");
- return 0;
- }
- \end{verbatim}
- \end{document}
Advertisement
Add Comment
Please, Sign In to add comment
Advertisement