Asdex (12 Июнь 2011 - 11:28) писал:
Я правильно понимаю, что Вы утверждаете о несостоятельности закона Менделеева-Клайперона?
А Менделеев то здесь при чём ?
Уравнение состояния для идеального газа справедливо, в том числе и для воздуха при умеренных степенях сжатия.
А вот второе уравнение термодинамики А=U (работа сжатия газа равна приращению внутренней энергии газа) требует некоторого уточнения. Когда сжатие газа происходит в реальных условиях (вокруг имеется атмосфера), то значительную часть работы по сжатию газа осуществляет атмосфера, сама при этом расширяясь. И только часть механической работы выполняет механизм, толкающий поршень. Чем меньше степень сжатия, тем больше вклад атмосферы.
Если же атмосферы нет, то всю работу сжатия выполняет толкающий механизм. Тогда А=U.
Ну представьте, поршень сечением 1 кв.м. Цилиндр такого же сечения и длинной 1м. В цилиндре воздух с давлением 100000 па. В начале сжатия, когда вокруг вакуум, усилие на поршне 100000 Па. В конце сжатия усилие возросло до 200000 па. Поршень прошёл путь 0,4 м. Почему 0.4, а не 0.5 - потому что газ нагрелся на 65.5 градуса. Среднее усилие на поршне при совершении цикла сжатия - 150000 Па. Работа это сила на путь. Значит А= 150000* 0.4 = 60000 дж.
На самом деле будет немного меньше, потому что сила возрастает нелинейно. Так вот, вся эта работа превратится в тепловую энергию.
Если же тоже самое сжатие выполнить в условиях окружающей атмосферы, то начальное усилие на поршне будет равно нулю, а конечное равно 100000 па. Среднее усилие при сжатии 50000 па. Путь поршня тот же - 0.4м. Следовательно, работа сжатия в условиях атмосферы в 4 раза меньше аналогичной работы в условиях вакуума. На самом деле не в 4 раза, а чуть меньше (3,8), поскольку сила на поршне растёт нелинейно.
К сожалению, в учебниках по термодинамике про атмосферу, как правило, забывают.