Версия для ассоциаций, вопросы 3-41**
Thread Content
Поршень поршневого компрессора всасывает воздух под давлением 278 к и 101,3 кПа (абсолютное давление) и сжимает его до давления 324 кПа (абсолютное давление). Необходимо определить работу, выполняемую поршнем на каждый килограмм воздуха. Сколько энергии потребуется для сжатия 1 кг воздуха в закрытом цилиндре с помощью поршня с давлением 101,3 кПа (абсолютное) до давления 324 кПа (абсолютное)? В обоих случаях рассматривается адиабатический компрессор. Почему при расчете работы компрессора используется формула W=VdP, а при расчете работы поршня — формула W=PdV? Я всегда при расчете работы использую формулу W=PdV
В первом случае объем газа V в цилиндре компрессора остается постоянным, а давление P постоянно меняется; следовательно, речь идет о Vdp； Во втором случае масса воздуха составляет 1 кг; давление при сжатии должно оставаться постоянным. Объем воздуха же постоянно меняется, поэтому используется формула Pdv.
И в одном, и в другом случае давление и объем не являются постоянными величинами; они постоянно меняются. Для расчета необходимо произвести интегрирование
У меня тоже раньше были сомнения по этому вопросу, но позже я нашёл ответ в учебнике по термодинамике. Сжатие газа в компрессоре отличается от сжатия газа в цилиндре (один из них представляет собой систему стабильного потока, а другой — замкнутую систему). При сжатии газа в компрессоре действует первый закон термодинамики для системы стабильного потока: dH = Q + W. При сжатии газа в цилиндре действует первый закон термодинамики для замкнутой системы: dU = Q + W
И что дальше? Разве способ расчета работы не является W=-PdV?
В ответе обозначения Pdv или VdP являются неверными; W = vdp + pdv, и оба этих показателя должны меняться. Разница заключается в том, что при сжатии в системе с постоянным потоком объем сжимается изолированно: W = –dH = Cp·dt. В жесткой системе объем также сжимается изолированно: W = –dU = –Cv·dt. Затем можно использовать соотношения для изолированных процессов; при этом Cv и Cp преобразуются в функции, зависящие от R