Свойства каждой системы характеризуется рядом величин, которые принято называть термодинамическими параметрами.
Рассмотрим их:
давление обусловлено взаимодействием молекул рабочего тела с поверхностью и численно равно силе, действующей на единицу площади поверхности тела по нормали к последней:
р= (2)
где n - число молекул в единице объема;
m - масса молекулы;
- средняя квадратичная скорость поступательного движения молекул.
В Международной системе единиц (СИ) давление выражается в паскалях (1Па = 1 Н/м2). Поскольку эта единица мала, удобнее использовать 1 кПа = 106 Па.
Давление измеряется при помощи манометров, барометров и вакуумметров. Жидкостные и пружинные манометры измеряют избыточное давление, представляющее собой разность между полным или абсолютным давлением р измеряемой среды и атмосферным давлением ратм, т. е. ризб = р - ратм.
Приборы для измерения давлений ниже атмосферного называются вакуумметрами; их показания дают значение разрежения (или вакуума): рв = ратм – р, т. е. избыток атмосферного давления над абсолютным.
|
|
Параметром состояния является абсолютное давление. Именно оно входит в термодинамические уравнения.
Температурой называется физическая величина, характеризующая степень нагретости тела. Понятие о температуре вытекает из следующего утверждения: если две системы находятся в тепловом контакте, то в случае неравенства их температур они будут обмениваться теплотой друг с другом, если же их температуры равны, то теплообмена не будет.
Сточки зрения молекулярно-кинетических представлений температура есть мера интенсивности теплового движения молекул. Ее численное значение связано с величиной средней кинетической энергии молекул вещества:
(3)
где k — постоянная Больцмана, равная 1,380662·10-23 Дж/К. Температура Т, определенная таким образом, называется абсолютной.
В системе СИ единицей температуры является кельвин (К); на практике широко применяется градус Цельсия (°С). Соотношение между абсолютной Т и стоградусной температурами имеет вид
Т = t + 273,15.
В промышленных и лабораторных условиях температуру измеряют с помощью жидкостных термометров, пирометров, термопар и других приборов.
Удельный объем υ - это объем единицы массы вещества. Если однородное тело массой М занимает объем V, то удельный объем υ =V/М.
В системе СИ единица удельного объема 1 м3/кг. Между удельным объемом вещества и его плотностью существует очевидное соотношение: υ = 1/ρ.
Если все термодинамические параметры постоянны во времени и одинаковы во всех точках системы, то такое состояние системы называется равновесным. Если между разными точками в системе существуют разности температур, давлений и др. параметров, то она называется неравновесной. В такой системе под действием градиентов параметров возникают потоки теплоты, вещества и др., стремящиеся вернуть её в состояние равновесия.
|
|