Tartalom
- Kvázi statikus folyamatdefiníció
- Nem kvázistatikus folyamat
- A kvázi statikus és a reverzibilis folyamat közötti különbség
- Példa kvázistatikus folyamatra
- A kvázistatikus folyamat jellemzői
- Gyakori kvázisztatikus folyamatok
- Ideális gáz feltétele kvázisztatikusban adiabatikus folyamat
- A kvázistatikus folyamat feltételei
- Különbség a kvázi statikus és a nem kvázistatikus folyamat között
- Hőátadás végtelenül kicsi kvázistatikus folyamatban
- A kvázistatikus folyamat jelentősége
- Példa nem kvázistatikus folyamatra
- Nem kvázistatikus ciklikus folyamat
- Kvázi statikus folyamatábra
- Kvázi statikus folyamat entrópia
- Kvázistatikus folyamategyenlet
GYIK/Rövid megjegyzések
- Mi az a kvázi statikus erő?
- A reverzibilis folyamat kvázi statikus?
- Az adiabatikus folyamat kvázi statikus?
- Melyek a kvazisztatikus folyamatok példái mindennapi életünkben?
- Miért egy reverzibilis folyamat szükségszerűen kvázistatikus folyamat?
- Mivel a nyomás egyenletes a kvázi statikus folyamatban, hogyan lehet bármilyen munkát elvégezni?
Kvázi statikus folyamatdefiníció
Egyszerű szavakkal definiálható, hogy a folyamat nagyon lassan megy végbe, és minden ezen folyamat által átadott állapot egyensúlyban van.
A „kvázi” szó jelentése majdnem. A statikus azt jelenti, hogy a termikus tulajdonságok időben állandóak. Az összes reverzibilis folyamat kvázi. Ennek a folyamatnak a fő jellemzője a folyamat lassúsága.
Nem kvázistatikus folyamat
A rendszer egyetlen véges különbségére sem valósul meg. A körülöttünk (a természetben) zajló folyamatok többsége nem kvázistatikus folyamatnak nevezhető.
Mindkettő A folyamat diagram segítségével jól megérthető az alábbiak szerint,
Segít elemezni. Elsősorban könyvekben és hivatkozásokban tanulmányozzák. A termodinamika bevezető tanulmányozását már ismerjük kvázi folyamatokkal. Ezen a diagramon könnyen észrevehetjük a PdV munkavégzését. A nem kvázi görbe félkör típusúnak tűnik. A kvázistatikus módszert egy egyenes ábrázolja.
A kvázi statikus és a reverzibilis folyamat közötti különbség
Reverzibilis folyamatot úgy definiálhatunk, hogy a rendszer visszaállítja a kezdeti vagy kiinduló állapotát, és a folyamatnak nincs hatása a környezetre.
Egy reverzibilis folyamatban a folyamat ugyanazt az utat követi az előre és a hátrameneti funkciókban. A rendszernek nincs hatása a környezetre. Ideális esetben ez a fajta folyamat a súrlódás miatt nem lehetséges.
Egyszerű szavakkal definiálható, hogy a folyamat nagyon lassan megy végbe, és minden ezen folyamat által átadott állapot egyensúlyban van.
Ebben a folyamatban nincs súrlódás. Tehát azt mondhatjuk, hogy ideális esetben a folyamatok reverzibilisek.
Mindkét folyamatban nincs entrópiagenerálás. Bármely folyamatot visszafordíthatóvá tehetjük, ha a folyamatot elnyújtott ütemben folytatjuk.
Példa kvázistatikus folyamatra
A statikus tömörítési folyamatot tekinthetjük a kvázi statikus folyamat példájának. Ebben a folyamatban a rendszer térfogata nagyon lassan változik, de a rendszer nyomása a folyamat során végig megmarad.
A kompressziós folyamat hengerrel és dugattyúval az alábbi ábrán látható,
A kvázistatikus folyamat jellemzői
Ez egy termodinamikai folyamat, ahol a folyamat nagyon lassú ütemben megy végbe. Azt mondhatjuk, hogy a folyamat közel nyugalmi állapotban megy végbe.
Ennek a folyamatnak minden pontját vagy szakaszát egyensúlyi feltételek mellett tekintjük.
Azt mondhatjuk, hogy a kvázi folyamat irányítása könnyed. A nem kvázistatikus folyamatban a szabályozás az ideális kvázihoz képest kihívást jelenthet. Ennek oka a folyamat gyorsasága.
Ez egy termodinamikai folyamat, amelyben a teljes folyamathoz végtelen idő szükséges.
Nagyon hatékony, mivel nincs veszteség ebben a folyamatban. A súrlódás miatt nincs súrlódás vagy hőképződés. Nem kvázi folyamat esetén jelen van a súrlódás, ami végső soron veszteség, tehát kevésbé hatékony, mint a kvázi.
Ez a folyamat visszafordítható természetű.
A kvázi statikus folyamaton működő eszköz maximális munkát biztosít
Gyakori kvázisztatikus folyamatok
Ideális esetben a kvázi reverzibilis folyamat gyakorlatilag nem lehetséges. Minden rendszerben mindig van némi veszteség. Bizonyos feltételezések mellett néhány folyamatot kvázi folyamatnak tekinthetünk.
- Ideális gázfolyamatok lassú ütemben.
- Tömörítési folyamat hosszan tartó sebességgel
- Visszafordítható folyamatok.
- A fa növekedése
Hatalmas hőmérséklet-tározó
Ideális gáz feltétele egy kvázistatikus adiabatikus folyamatban
Ha figyelembe vesszük a kvázi adiabatikus folyamat, bizonyos feltételeknek teljesülniük kell. Ha az ideális gázt az 1. állapotból a 2. állapotba sűrítjük, akkor
P1 és V1 a rendszer kezdeti állapota,
P2 és V2 a rendszer végső állapota,
A rendszer feltétele,
Ezt a feltételt mindkét feltételre felírhatjuk az alábbiak szerint,
A kvázistatikus folyamat feltételei
Ez egy termodinamikai folyamat, ahol a folyamat nagyon lassú ütemben megy végbe. Azt mondhatjuk, hogy a folyamat közel nyugalmi állapotban megy végbe.
Ennek a folyamatnak minden pontját vagy szakaszát egyensúlyi feltételek mellett tekintjük.
Elmondhatjuk, hogy ennek a folyamatnak a vezérlése nagyon egyszerű. A nem kvázistatikus folyamatban a szabályozás kihívást jelenthet a kvázihoz képest. Ennek oka a folyamat gyorsasága.
Ez egy termodinamikai folyamat, amelyben a teljes folyamathoz végtelen idő szükséges.
Ez a folyamat rendkívül hatékony, mivel nincs veszteség. A súrlódás miatt nincs súrlódás vagy hőképződés. Nem kvázi folyamat esetén jelen van a súrlódás, ami végső soron veszteség, tehát kevésbé hatékony, mint a kvázi.
Ez a folyamat visszafordítható természetű.
Az ezen a folyamaton dolgozó eszköz maximális teljesítményt nyújt
Különbség a kvázi statikus és a nem kvázistatikus folyamat között
Egyszerű szavakkal definiálható, hogy a folyamat nagyon lassan megy végbe, és minden állapot, amelyen ez a folyamat áthalad, egyensúlyban van.
Ez a folyamat természetében mindig visszafordítható.
Nincs súrlódás vagy veszteség.
A rendszer egyetlen véges különbségére sem valósul meg. A minket körülvevő (természetben) folyamatok többsége nem kvázistatikus folyamatnak nevezhető.
A nem kvázi folyamat mindig visszafordíthatatlan.
A rendszerben mindig van súrlódás és veszteség.
Relációt írhatunk az entrópia generálására,
Ahol dS a rendszer entrópiaváltozását jelöli
A rendszer entrópiaváltozása lehet pozitív, negatív vagy nulla.
Hőátadás végtelenül kicsi kvázistatikus folyamatban
Hőátadás ennek az ideális folyamatnak az egyenlete a következő habbal írható fel a számításhoz,
Itt
dQ = hőátadás
Cv= Állandó térfogatú hőkapacitás
n= nem. az anyag móljaiból
R = ideális gázállandó
Cp= Állandó nyomású hőkapacitás
V = térfogat,
dV = Hangerőkülönbség
P = nyomás,
dP = nyomáskülönbség
A kvázistatikus folyamat jelentősége
1909-ben „kvázistatikus folyamatként” javasolták. Ez egy alapvető folyamat a termodinamika területén az elemzéshez. Maximális teljesítményt biztosít a rendszerben. Bár ez a folyamat ideális, ez a folyamat a különböző tanulmányokban hatalmas.
Ebben a folyamatban a rendszer végtelenül rövid ideig egyensúlyban marad. A mérnöki területen betöltött jelentősége mögött az okok állnak
1. Ez a folyamat könnyen elemezhető
2. Bármely eszköz, amely ezen a folyamaton dolgozik, maximális munkát végez. Nincs energiaveszteség.
Példa nem kvázistatikus folyamatra
A természetben minden folyamat nem kvázistatikus folyamat,
Ezek a folyamatok nem mennek végbe elhúzódó ütemben. Bármilyen folyamatot tekinthet nem kvázistatikus folyamatnak.
- Gyors hőátadás,
- Gyors tömörítés,
- Terjeszkedés,
Nem kvázistatikus ciklikus folyamat
A rendszer egyetlen véges különbségére sem valósul meg. A minket körülvevő (természetben) folyamatok többsége nem kvázistatikus folyamatnak nevezhető.
Az alábbi ábrán jól észrevehetjük a görbét. Mint tudjuk, a nem kvázistatikus folyamat nem ugyanazon az úton tér vissza. A visszafelé irányuló folyamat mindig más irányú, hogy ciklikus folyamatnak tekintsük.
Kvázi statikus folyamatábra
Mindkét folyamat diagramja alább látható a bővítési folyamathoz.
Kvázi statikus folyamat entrópia
Relációt írhatunk az entrópia generálására,
Ahol dS a rendszer entrópiaváltozását jelöli
A rendszer entrópiaváltozása lehet pozitív, negatív vagy nulla.
Kvázistatikus folyamategyenlet
Különféle termodinamikai folyamatokra származtatható. Az alábbiakban megadjuk az állandó tulajdonságú különböző folyamatok egyenletét,
Folyamatos nyomású folyamat (izobár folyamat)
Folyamat állandó hangerővel (izokhorikus folyamat)
Folyamat állandó hőmérsékleten (izotermikus folyamat)
GYIK
Mi az a kvázi statikus erő?
Kijelenthető, hogy az erő nagyon lassan hat a rendszerre. Ennek az erőnek köszönhetően a rendszer végtelen idő alatt nagyon lassan deformálódik. Ez a fajta erő kvázistatikus erőként definiálható.
A reverzibilis folyamat kvázi statikus?
Ez a folyamat mindig visszafordítható.
Nincs súrlódás vagy veszteség.
A rendszer egyetlen véges különbségére sem valósult meg folyamat. A minket körülvevő (természetben) folyamatok többsége nem kvázistatikus folyamatnak nevezhető.
Az adiabatikus folyamat kvázi statikus?
An adiabatikus A folyamat hőátadás nélküli folyamat. Úgy is tekintik, mint egy izentropikus folyamat a rendszer állandó entrópiáját jelenti.
Van néhány feltétele annak, hogy a folyamat kvázi legyen.
Ha az adiabatikus folyamat nagyon lassú ütemben megy végbe, akkor kvázisztatikus adiabatikus folyamatnak tekinthető
Melyek a példák a kvázistatikus folyamatokra a mindennapi életünkben?
Ez egy ideális folyamat a természetben; mégis kvázinak tekinthető a nagyon lassan lezajló folyamat.
A fa növekedése,
Miért feltétlenül kvázistatikus folyamat a reverzibilis folyamat?
Ez a folyamat természetében mindig visszafordítható.
Nincs súrlódás vagy veszteség. Ebben a folyamatban egyáltalán nincs hőveszteség
A rendszer egyetlen véges különbségére sem valósul meg. A minket körülvevő (természetben) folyamatok többsége nem kvázistatikus folyamatnak nevezhető.
Mivel a nyomás egyenletes a kvázi statikus folyamatban, hogyan lehet bármilyen munkát elvégezni ?
Ha ezzel a folyamattal bármely rendszerben állandó a nyomás, akkor az elvégzett munka a következő egyenlettel adható meg:
Folyamatos nyomású folyamat (izobár folyamat)
Deepak Kumar Jani vagyok, PhD fokozatot szerezek mechanikai-megújuló energiákból. Öt év oktatói és két éves kutatói tapasztalattal rendelkezem. Érdeklődési területem a hőtechnika, az autógyártás, a mechanikai mérés, a mérnöki rajz, az áramlástechnika stb. Szabadalmat nyújtottam be a „Zöld energia hibridizálása energiatermelés céljából”. 17 kutatási dolgozatot és két könyvet publikáltam.
Örülök, hogy a Lambdageeks tagja lehetek, és szakértelmem egy részét szeretném leegyszerűsítve bemutatni az olvasóknak.
A tudományosságon és a kutatáson kívül szeretek a természetben barangolni, megörökíteni a természetet és felhívni a figyelmet a természetre az emberek körében.
Tekintse meg You-Tube csatornámat is a „Természet meghívása” témakörben.