Ts - диаграмма

Процесстерді көрнекті бейнелеу үшін, Ts (Ts -диаграммасын)
координатты жүйелерді кеңінен қолданады, онда абсцисс өсі
бойынша - процесстің абсалютты Т температурасын 4.4 суретте, 1-2
процесспен бейнеленген. Бастапқы жағдайы нүкте 1, ал соңғы -
нүкте 2 анықталады. Аудан 1234, қисық сызықты процесс 1-2 және
екі шеткі ординатамен шектелген, 

жазылады да, ол санды
мөлшердегі процесс кезіндегі санды жылуға сәйкес келеді:

Ts -диаграммасындағы процесстің бейнеленуі кейбір жағдай
кезінде, PV - диаграммасына қарағанда зерттелуінде және есептелінуінде тым көрнекі және ыңғайлы. Дәл осындай, PV - диаграмма
үшін, бұл жерде графикалық бейнеленуінің мүмкінді болуы, тек
қана тепе-теңдік процессте өтеді. Тек қана, осы процесске арналса,
PV - диаграмма жұмысына, ұқсас жылулықтың санды жеткізілуі,
қисық сызықты процесстің орналасқан санды ауданына тең.
Айналмалы тепе-теңдік процесстің, шектелген түйық (1-a-2-б-
1) пішінді ауданы үшін, алынған және денеге берілген жылулықтың
санды айырмасына тең.
Жылудинамикасының бірінші заңына сәйкес, ол аудан, қайтымды циклдағы дененің атқарған жұмысына тең. Сонымен,
ʃ Tds = ʃ dQ = ʃ dL.
Қайтымды процесс үшін, идеалды газдардың меншікті
энтропиясының өзгеруінің көрсеткіштер функциясы күінің байланыстылығын мына формулалармен анықтайды:
dq = Tds және dq = CνdT + pdV.
Бұдан ds = CνdT/T + pdV/T = cνdT/T + RdV/V 
 және S2 - S1 = Cνm In(T2/T1) + ln(V2/V1). 
PV = RT қатынасын қолдана отырып, теңдеуден, мына түрінде табамыз:
dT/T = dV/V + dp/p, 
алынған теңдеуді логарифмделгеннен және дифференциалданғаннан кейін, бөліп шығару жолымен оңай анықтауға болады:
S2 - S1 = Cpm In(V2/V1) + Cνm ln(P2/P1). 
S2 - S1 = Cpm In(T2/T1) - R ln (P2/P1). 
Теңдеулерден көрінгендей, әр бір газ жағдайына, меншікті энтропияның белгілі шамасы, жауап береді.
V1=V2=V=const кезі
V1=V2=V=const (4.5 сур.) кезіндегі, Ts - диаграммасының көмегімен изохорлы қайтымды процесстің, графикалық бейнеленуі
берілген. Мұндағы,
(S2 - S1)ν = Cνm In(T2/T1). 
Теңдеу, логорифмді қисық сызықты (4.5 сур) көрсетеді.
Мұндай сызықтың, құлама тіктігінің дәрежесін логарифм алдында
тұрған тұрақтымен анықтайды, осы жағдайдағысы орташа жылу
сыйымдылығы Cνm болады.

Оң жақтағы бағыт - (dq>0) жылулықты жеткізу кезіндегі
V=const - температураның артуымен жүреді (қыздыру); сол жақтағы бағыт - салқындату процессі - (dq<0) жылуды алып кету кезінде-
гі, температураның төмендеуімен жүреді.
P1 = P2 = P =const кезі
Изобарлы қайтымды процесс, P1 = P2 = P =const (4.6 сурет)
кезіндегі, Ts -диаграммасы теңдеудің көмегімен графикамен
бейнеленеді:
(S2 - S1)p = Cpm In(T2/T1). 
Байланыстылық, дәл сондай, логарифмдік қисық сызықты көрсетеді.

Себебі Cpm  >  Cvm, онда изохораға қарағанда, изобара тым көлбеулеу. 4.6 суретте 1-2 изобарлы процесс бейнеленген, ал пунктирлі
сызықпен дәл сондай, изохорлы процессті салыстырылуы көрсетілген.

Мұндағы процесс - кеңею, ал солға - сығылу.
T1=T2=T=const  кезі
T1=T2=T=const  кезіндегі жоғарыдағы теңдеулерден изотермиялық қайтымды процесс үшін, идеалды газдың меншікті
энтропия функциясының көрсеткіштерінен өзгеру байланыстылығын, мына теңдеумен шешеді:
(S2 - S1)T = R In(V2/V1) = R In(P2/P1). 
Изотерма көлденең сызықпен бейнеленеді (4.7 сурет).

Оңға бағытталған процесс, (ds > 0) жылуды алып кетумен
өтетін изотермиялық кеңею деп есептелінеді, dq=0 адиабатты
қайтымды процессі үшін, сонымен ds=0 және S2 - S1 = 0, яғни S1=S2=S=const . Сондықтан, қайтымды адиабатты процесс болып,
тұрақты энтропия кезіндегі процессі, немесе изоэнтропиялы дейді.

Изоэнтропа тік сызықпен (4.8 сур.) бейнеленеді, мұндағы 1-2
- кеңею (dT<0), 1 - 2 - сығылу (dT>0).

Қайтымды Карно циклы (4.9 сур.), жылулық диаграммамен
оп-оңай бейнеленеді; олар 1-2 және 3-4 екі изотермиядан құралатын
және 3-4 және екі адиабаттан 2-3 және 4-1 тұрады.
Мұндағы ауданы 123141 —> q1
ауданы 433141 —> q2;
ауданы 1234 —> q1 - q2 = l
ал циклдың термиялық ПӘК тең:
η = (q1 - q2) / q1 = ауд.1234/ ауд.123141Кабашев Р.А. ж. б. Жылу техникасы: Оқулық/ Р.А. Кабашев, А.К. Кадырбаев, A.M. Кекилбаев. -Алматы: «Бастау» баспаханасы, 2008. - 425 б. Суреттері 140 сурет. Библиографиялы тізімі 17. ISBN 9965-814-30-9

Дереккөздер

Санат:Жылу техникасы
Санат:Ғылым