Изотермическая емкость это


Тестирование изотермических контейнеров

В наши дни вопрос удобной и безопасной транспортировки товаров и продуктов является одним из важнейших для деятельности большого количества предприятий. Сбой поставки на одном предприятии, несомненно, повлияет на деятельность другого. Особенно этот факт стоит учитывать, когда дело касается перевозки скоропортящихся продуктов.

При транспортировке продуктов потребителю, необходимо учитывать многие факторы, чтобы свести товарные потери (усушка, впитывание жидкостей в упаковку и др.) к минимуму. Такими факторами могут являться: время транспорта в пути и скорость его движения, расстояние которое он преодолевает и другие. Основным же, по нашему мнению, является тара, в которой перевозится груз.

Для обеспечения наилучшей сохранности продуктов могут послужить изотермические контейнеры.

Что такое изотермический контейнер?

Изотермический контейнер - это емкость особой  конструкции, предназначенная для хранения и транспортировки  продуктов. Данные контейнеры предназначены  для продуктов, обеспечение сохранности которых требует поддержания определенного  температурного режима (высокого или низкого).

Изотермический контейнер представляет собой конструкцию с теплоизолированными стенками и крышкой, которые обеспечивают ограничение теплообмена между внутренним пространством контейнера и внешней средой.

Из чего изготавливают изотермические контейнеры?

Изотермические контейнеры состоят из двух видов пластика -  ударопрочного (наружный слой) и пищевого (внутренний слой).

Наружный слой контейнера состоит из ударопрочного пластика, который является стойким к солнечным лучам, а также  гарантирует  целостность контейнера при транспортировке. Внутренний слой составляет пищевой пластик, который необходим для безопасной перевозки в контейнере продукции пищевой промышленности. Между этими двумя слоями имеется уникальная прослойка из полиуретана. Ее минимальная толщина должна составлять  1,8 сантиметров. При этом чем шире полиуретановая прослойка, тем дольше сохраняется внутренняя температура контейнера.

Особенности конструкции изотермических контейнеров.

Некоторые изотермические контейнеры имеют выпуклое дно, многие комплектуются сливными отверстиями для обеспечения слива жидкости в случае подтаивания. Так же контейнеры  оснащены термоизолированными крышками.

У разных моделей контейнеров, в зависимости от производителя, встречаются различные крепления крышек: с защелкой или натяжными резинками, с уплотнителем для дополнительной герметизации и без, и т.д.

Некоторые контейнеры имеют дополнительные функции, например выдвижные ручки и  колесики для облегчения транспортировки. Более крупные контейнеры оснащены специальными проемами в днище, которые позволяют использовать вилочный погрузчик при их транспортировке и складировании. Оптимально рассчитанные размеры контейнеров позволяют рационально использовать место на складе.

При выборе  изотермического контейнера, стоит обратить особое внимание на его внутренние размеры, так как они будут значительно меньше габаритных параметров.

Характеристики изотермических контейнеров.

Рабочий диапазон температур: от -30 до +75 °C.

Время сохранения необходимой температуры внутри контейнера: до 48 часов.

Способы продления срока удержания температуры внутри контейнера:

Соляной аккумулятор.

Для продления срока удержания температуры можно использовать специальные аккумуляторы. Аккумулятор представляет собой герметичную емкость с соляным раствором. Использование аккумулятора при транспортировке товара позволит продлить время поддержания необходимого температурного режима в контейнере.При правильном использовании аккумуляторы имею достаточно продолжительный срок эксплуатации.

Способы применения соляного аккумулятора: для поддерживания холода в контейнере: соляной аккумулятор необходимо поместить в морозильную камеру на 10-12 часов. Для поддерживания  тепла в контейнере: аккумулятор необходимо поместить в воду, нагретую до  80оC.  

Рекомендуется использовать один-два  аккумулятор на каждые 10 литров объема контейнера. Срок эксплуатации соляных аккумуляторов неограничен. При отсутствии видимых повреждений герметичности аккумулятора и при отсутствии угрозы вытекания раствора, соляные аккумуляторы могут использоваться довольно длительный период.

Увеличение продолжительности  периода удерживания температуры с использованием соляного аккумулятора:

При небольших объемах контейнера (до 100 л.): до 7 - 12 часов

При больших объемах (от 100 л.): до 12-24 часов.

Сухой лед

Так же для охлаждения контейнеров можно использовать сухой лед.Охлаждение термоконтейнеров сухим льдом происходит путем заполнения специально предусмотренной для этого ванночки шайбами или блоками сухого льда. Он имеет температуру -78 С. Холод отдается путем превращение твердого вещества в газ, который очень быстро заполняет  контейнер. Недостаток его в том, что сухой лед имеет одноразовое применение.

Вместительность:от небольших объемов с вместимостью от 15 до 100 литров, средние – от 100 до 220 литров. Объемы контейнеров производственного назначения варьируются от 310 до 1000 литров.

Тип загрузки контейнера: вертикальный или горизонтальный.

Возможность штабелирования: с крышкой и без крышки (Таблица 1,2 – тест по хранению в стопке).

Сферы применения изотермических контейнеров

Применение изотермических контейнеров в промышленности

Изотермические контейнеры широко используются для транспортировки и хранения свежих, а также замороженных и теплых продуктов. Их используют при перевозке мясомолочной продукции, рыбы и морепродуктов, кондитерских изделий, фруктов и овощей, охлажденных напитков и полуфабрикатов без нарушения температурного режима. Также данный тип контейнеров нашел применение при транспортировке фармацевтических препаратов, так как для некоторых медикаментов необходимо поддерживать определенную температуру  при хранении.

Для производственных целей можно использовать следующие модели: RIC-310, RIC-460, RIC-660, RIC-1000. (ссылка)

Использование изотермических контейнеров в сфере услуг.

Контейнеры могут использоваться на автозаправочных станциях, для охлаждения продукции в супермаркетах; при транспортировке сухого льда; при доставке продуктов на дом; на распределительные центрах и складах; а так же при транспортировке промышленной продукции (клей, реагенты и прочее). Здесь подойдут: RIC-50, RIC-100 (ссылка).

Так же изотермические контейнеры пригодятся  для компаний, оказывающих услуги кейтеринга. Очень часто необходимо доставить продукты на мероприятия, которые проводятся за городом, на природе. Это могут быть свадебные торжества или корпоративные мероприятия. Поэтому необходимо обеспечить транспортировку продуктов в место назначения с минимальными потерями, так как на выездном обслуживании будет сложно возместить или заменить испорченные продукты. Для кейтеринга отлично подходят модели RIC-50, RIC-100 (ссылка).

Изотермические контейнеры для частных нужд.

Изотермические контейнеры могут быть полезны и частным потребителям, а именно тем, кто предпочитает отдых на природе, а также любителям турпоходов, кемпингов,  рыбалки и дачного отдыха. Изотермический контейнер поможет Вам доставить  скоропортящиеся продукты в место назначения без потерь и сохранит ваши напитки  холодными, что довольно актуально в жаркий летний период.  Возможность привезти продукты на отдых без угрозы их порчи  будет способствовать приятному времяпровождению. Так же изотермические контейнеры для таких целей имеют небольшие размеры, поэтому спокойно помещаются в багажник автомобиля. При этом они достаточно легкие, что позволит передвигаться с ним без особых усилий. Вы можете использовать модели RIC-25, RIC-50, RIC-70 (ссылка).

Производители изотермических контейнеров

На рынке представлены следующие производители изотермических контейнеров: США - изотермический контейнер Igloo и Mega;  Индия - Eskimo, Coleman, Nilkamal,   из других стран – Ezetil, Mega, Campingaz Ultimate, WAECO Cool Ice, Olivo, TKT. Выбирая модель, ориентируйтесь на объем и время сохранения температуры, а также обратите внимание на наличие гарантийного срока. Наша компания представляет контейнеры Nilkamal, производство Индия.

Ниже представлены ряды тестов на испытание контейнеров Nilkamal.

Тест на испытания изотермического контейнера RIC 460, производства NILKAMAL (Индия)

Вид испытания

Результат

Вес

 

Вес крышки:           9,50 кг.

Весемкости:         34,00 кг.

Общий вес:           43,50 кг.

 

Размер (мм.)

 

Внутренний размер:     1165 (длина) х 966 (ширина) х 590 (высота)

Наружный размер:        1230 (длина) х 1034 (ширина) х 826 (высота)

 

 

Объём емкости до краев:

 

Заполнение водой:     660 литров

Заполнение колотым льдом:  385 кг.

 

Ширина стенок (мм.)

 

Толщина одного слоя пластика на крышке:    

max

min

3,60

2,40

 

Толщина одного слоя пластика на емкости:

 

4,90

4,80

PUпена на крышке              

58,00 

26,00

PUпена на емкости       

 

46,00              

21,00

Материал

LLDPE (Линейный полиэтилен)

 

Вес PU пены (кг. )

 

Крышка:        1,792

Емкость:        5,196

Общий:         6,988

 

Тест на падение при комнатной температуре  (высота падения: 0,7 м)

 

Тест проводился после заполнения емкости льдом до краев (т.е. 385 кг льда). Всего в течение теста  было проведено 9 падений.

Первые 3 падения были совершены на один нижний угол емкости. Оставшиеся падения по 2 раза на соседние углы нижней части емкости.

Вывод: нет повреждений/трещин  ни на внешней поверхности, ни на  внутренней как емкости, так и крышки.

Тест на падение при температуре -18 (выдерживание в течение 24 часов)

Тест проводился после заполнения емкости льдом до краев (т. е. 385 кг льда). Далее емкость выдерживалась при температуре -18*С в течение 24 часов. 

Всего в течение теста  было проведено 9 падений. Первые 3 падения были совершены на один нижний угол емкости. Оставшиеся падения по 2 раза на соседние углы нижней части емкости.

Вывод: Нет повреждений/трещин  ни на внешней поверхности, ни на  внутренней как емкости, так и крышки.

 

Тест на экологичность, нагрузку, прочность и устойчивость;

 

Тест проводился после заполнения емкостиводой температурой 80 градусов, смешанной с 5% раствором типола, и выдерживалась в течение 48 часов, чтобы проверить емкость на прочность и формоустойчивость.

Вывод: Без видимых визуальных изменений на пластиковых поверхностях  емкости.

 

Тест по хранению в стопке (высота  3 м)

 

Контейнеры были поставлены друг на друга (3 шт. ) и сверху положен груз (385 кг), который удерживался в течение 24 часов.

Вывод: Без деформаций или сжатий  самих емкостей и без разрушения или трещин  всего изотермического контейнера.

 

Сила на разрыв резины:

65,50

Растяжение резины (%)

184,00

 

Воздействие ультрафиолета в течение 24 часов:

 

Без видимых визуальных изменений на пластиковых поверхностях  емкости.

 

 

Таяние льда в изотермическом контейнере: (кг.)

 

Наружная температура воздуха: 37-38*C.

Температура льда: 0*С           

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод: Общее количество растаявшего льда за 24 часа     

 

 

9,96 (2 часа)

16,17 (4 часа)  20,36 (6 часов)  23,53 (8 часов) 41,20 (16 часов) 44,70 (18 часов) 49,44 (20 часов)   54,46 (22 часа)

70,52 (24 часа)

18,31%

Тест  ручек (подъем за ручки)

 

Емкость была заполнена  стальными шариками,  весом в 3 раза превышающими полную загрузку льдом;

Емкость поднималась за ручки на 5 минут

Вывод: Без деформации или  повреждений ручек

 

         

 

Тест на испытания изотермического контейнера RIC100, производства NILKAMAL (Индия)

Вид испытания

Результат

Вес (кг. )

 

Вес крышки: 2,90

Вес емкости: 11,49

Общий вес:   14,39 

 

Размер (мм.)

 

Внутренний размер: 655 (длина) х 437 (ширина) х 380 (высота)

Наружный размер:   755 (длина) х 535 (ширина) х 518 (высота)

 

Объём емкости до краев:

 

Заполнение водой:     100 литров

Заполнение колотым льдом:  62 кг.

 

Ширина стенок (мм.)

 

Толщина одного слоя пластика на крышке:    

max

min

2,18

1,70

 

Толщина одного слоя пластика на емкости:

 

3,50

2,40

PUпена на крышке              

48,00 

30,00

PUпена на емкости       

 

45,00               

43,00

Материал

LLDPE (Линейный полиэтилен)

 

Вес PU пены (кг. )

 

Крышка: 2,296

Емкость: 0,649

Общий:   2,945

 

Тест на падение при комнатной температуре  (высота падения: 0,7 м)

 

Тест проводился после заполнения емкости льдом до краев (т.е. 62 кг льда). Всего в течение теста  было проведено 9 падений.

Первые 3 падения были совершены на один нижний угол емкости. Оставшиеся падения по 2 раза на соседние углы нижней части емкости.

Вывод: нет повреждений/трещин  ни на внешней поверхности, ни на  внутренней как емкости, так и крышки.

Тест на падение при температуре -18*С (выдерживание в течение 24 часов)

 

Тест проводился после заполнения емкости льдом до краев (т. е. 62 кг льда). Далее емкость выдерживалась при температуре -18*С в течение 24 часов.  Всего в течение теста  было проведено 9 падений.

Первые 3 падения были совершены на один нижний угол емкости. Оставшиеся падения по 2 раза на соседние углы нижней части емкости.

Вывод: Нет повреждений/трещин  ни на внешней поверхности, ни на  внутренней как емкости, так и крышки.

 

Тест на экологичность, нагрузку, прочность и устойчивость;

 

Тест проводился после заполнения емкостиводой температурой 80 градусов, смешанной с 5% раствором типола, и выдерживалась в течение 48 часов, чтобы проверить емкость на прочность и формоустойчивость.

Вывод: Без видимых визуальных изменений на пластиковых поверхностях  емкости.

 

Тест по хранению в стопке (высота  3 м)

Контейнеры были поставлены друг на друга (3 шт. ) и сверху положен груз (385 кг), который удерживался в течение 24 часов.

Вывод: Без деформаций или сжатий  самих емкостей и без разрушения или трещин  всего изотермического контейнера.

 

Воздействие ультрафиолета в течение 24 часов:

 

Вывод: Без видимых визуальных изменений на пластиковых поверхностях  емкости.

 

 

Таяние льда в изотермическом контейнере: (кг.)

 

Наружная температура воздуха: 37-38*C.

      Температура льда: 0*С                    

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод: Общее количество растаявшего льда за 24 часа    

 

0,09 (2 часа)  

0,72 (4 часа)  1,13 (6 часов)  1,45 (8 часов)

3,21 (16 часов)

3,56 (18 часов)

4,03 (20 часов)

4,53 (22 часа)

4,84 (24 часа)

7,81%

 

Тест  ручек (подъем за ручки)

 

Емкость была заполнена  стальными шариками,  весом в 3 раза превышающими полную загрузку льдом;

Емкость поднималась за ручки на 5 минут

Вывод: Без деформации или  повреждений ручек

 

 

Итак, почему же следует приобрести изотермический контейнер. Использование изотермических контейнеров существенно снизит логистические издержки. Для перевозки продукции, которая требует поддержания низкой температуры при транспортировке и хранении, больше нет необходимости заказывать специализированный холодильный транспорт.

Так же эти контейнеры достаточно герметичны, поэтому в одном транспортном средстве можно перевозить различные продукты.

Конструкция стенок контейнера сводит к минимуму теплообмен между внешней и внутренней средой, что обеспечивает защиту продуктов от перепада температур.

Проведенные испытания контейнеров также подтвердили их прочность и надежность при транспортировке продукции.

Изотермические контейнеры Вы можете посмотреть в нашем каталоге, а также уточнить интересующую вас информацию по телефонам 228-20-70, 253-76-45, бесплатный звонок по телефону из регионов -  8 (800) 7-754-754

 

 

Изотермический резервуар — это… Что такое изотермический резервуар — классификация, область применения, нормативные ссылки — ПожВики Портала про Пожарную безопасность

Мы используем cookie (файлы с данными о прошлых посещениях сайта) для персонализации и удобства пользователей. Так как мы серьезно относимся к защите персональных данных пожалуйста ознакомьтесь с условиями и правилами их обработки. Вы можете запретить сохранение cookie в настройках своего браузера.

Для определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с СП 12.13130 со встроенным справочником веществ и материалов

Сервис RiskCalculator предназначен для определения расчетной величины индивидуального пожарного риска для i-го сценария пожара QB,i в соответствии с «Методикой определения величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности», утвержденной приказом МЧС от 30.06.09 № 382 (с изм.)

Сервис RiskCalculator — расчет пожарного риска для производственного объекта предназначен для оценки величины индивидуального пожарного риска R (год-1) для работника при условии его нахождения в здании. Методика утверждена Приказом МЧС России от 10 июля 2009 года № 404 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах» с изменениями, внесенными приказом МЧС России № 649 от 14. 12.2010

«Пожарная проверка ОНЛАЙН» представляет дополнительный функционал, упрощающий работу с чек-листами. Используя сервис, вы можете провести самопроверку быстро, легко и максимально корректно.

Сервис поиска исполнителя в области пожарной безопасности с лицензией МЧС по регионам

Описание сервиса

Описание сервиса

Описание сервиса

Описание сервиса

Для определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с СП 12.13130 со встроенным справочником веществ и материалов

Для определения расчетной величины индивидуального пожарного риска для i-го сценария пожара QB,i в соответствии с «Методикой определения величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности»

Для производственного объекта предназначен для оценки величины индивидуального пожарного риска R (год-1) для работника при условии его нахождения в здании.

«Пожарная проверка ОНЛАЙН» представляет дополнительный функционал, упрощающий работу с чек-листами. Используя сервис, вы можете провести самопроверку быстро, легко и максимально корректно.

Сервис поиска исполнителя в области пожарной безопасности с лицензией МЧС по регионам

Выбор системы противопожарной защиты (автоматической установки пожарной сигнализации АУПС, автоматической установки пожаротушения АУПТ) для зданий

Выбор системы противопожарной защиты (системы пожарной сигнализации СПС, автоматической установки пожаротушения АУП) для сооружений

Определение требуемого типа системы оповещения и управления эвакуацией

Выбор системы противопожарной защиты (СИСТЕМЫ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ (СПС), АВТОМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ (АУП)) для оборудования

Определение необходимого уровня звука системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре

Термодинамика | Законы, определения и уравнения

Ключевые люди:
Макс Планк Джеймс Клерк Максвелл Гилберт Н. Льюис Дж. Уиллард Гиббс Илья Пригожин
Похожие темы:
нагревать энергия система Транспортное уравнение Больцмана классическая термодинамика

Просмотреть весь соответствующий контент →

Популярные вопросы

Что такое термодинамика?

Термодинамика изучает отношения между теплом, работой, температурой и энергией. Законы термодинамики описывают, как изменяется энергия в системе и может ли система выполнять полезную работу над окружающей средой.

Является ли термодинамика физикой?

Да, термодинамика — это раздел физики, изучающий изменение энергии в системе. Ключевое понимание термодинамики заключается в том, что тепло — это форма энергии, соответствующая механической работе (то есть действующая на объект сила на расстоянии).

Сводка

Прочтите краткий обзор этой темы

термодинамика , наука о взаимосвязи между теплом, работой, температурой и энергией. В широком смысле термодинамика имеет дело с переносом энергии из одного места в другое и из одной формы в другую. Ключевое понятие состоит в том, что теплота — это форма энергии, соответствующая определенному количеству механической работы.

Тепло не было официально признано формой энергии примерно до 179 г. 8, когда граф Румфорд (сэр Бенджамин Томпсон), британский военный инженер, заметил, что при сверлении пушечных стволов может выделяться неограниченное количество тепла и что количество выделяемого тепла пропорционально работе, выполняемой при повороте тупого сверлильного инструмента. . Наблюдение Румфордом пропорциональности между произведенным теплом и выполненной работой лежит в основе термодинамики. Другим пионером был французский военный инженер Сади Карно, который в 1824 г. ввел понятие теплового цикла и принцип обратимости. высокотемпературный теплообмен как его движущая сила. Позже в том же столетии эти идеи были развиты Рудольфом Клаузиусом, немецким математиком и физиком, в первый и второй законы термодинамики соответственно.

Наиболее важные законы термодинамики:

  • Нулевой закон термодинамики. Когда две системы находятся в тепловом равновесии с третьей системой, первые две системы находятся в тепловом равновесии друг с другом. Это свойство делает целесообразным использование термометров в качестве «третьей системы» и для определения температурной шкалы.

  • Первый закон термодинамики или закон сохранения энергии. Изменение внутренней энергии системы равно разнице между теплом, переданным системе из окружающей среды, и работой, совершенной системой над окружающей средой.

  • Второй закон термодинамики. Теплота не перетекает самопроизвольно из более холодной области в более горячую, или, что то же самое, теплота при данной температуре не может быть полностью преобразована в работу. Следовательно, энтропия замкнутой системы, или тепловая энергия на единицу температуры, со временем увеличивается до некоторого максимального значения. Таким образом, все закрытые системы стремятся к равновесному состоянию, в котором энтропия максимальна и нет энергии для выполнения полезной работы.

  • Третий закон термодинамики. Энтропия идеального кристалла элемента в его наиболее стабильной форме стремится к нулю, когда температура приближается к абсолютному нулю. Это позволяет установить абсолютную шкалу энтропии, которая со статистической точки зрения определяет степень случайности или беспорядка в системе.

Хотя термодинамика быстро развивалась в 19 веке в связи с необходимостью оптимизации характеристик паровых двигателей, широкая общность законов термодинамики делает их применимыми ко всем физическим и биологическим системам. В частности, законы термодинамики дают полное описание всех изменений энергетического состояния любой системы и ее способности совершать полезную работу над своим окружением.

Викторина "Британника"

Наука: правда или вымысел?

Эта статья посвящена классической термодинамике, которая не включает рассмотрение отдельных атомов или молекул. Такие проблемы находятся в центре внимания раздела термодинамики, известного как статистическая термодинамика или статистическая механика, которая выражает макроскопические термодинамические свойства с точки зрения поведения отдельных частиц и их взаимодействий. Он уходит своими корнями во вторую половину XIX в.ХХ века, когда стали общепринятыми атомарная и молекулярная теории материи.

Фундаментальные концепции

Термодинамические состояния

Применение термодинамических принципов начинается с определения системы, которая в некотором смысле отличается от своего окружения. Например, системой может быть образец газа внутри цилиндра с подвижным поршнем, целая паровая машина, марафонец, планета Земля, нейтронная звезда, черная дыра или даже вся Вселенная. В общем, системы могут свободно обмениваться теплом, работой и другими формами энергии со своим окружением.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Состояние системы в любой момент времени называется ее термодинамическим состоянием. Для газа в цилиндре с подвижным поршнем состояние системы определяется по температуре, давлению и объему газа. Эти свойства являются характеристическими параметрами, которые имеют определенные значения в каждом состоянии и не зависят от того, каким образом система пришла в это состояние. Другими словами, любое изменение значения свойства зависит только от начального и конечного состояний системы, а не от пути, пройденного системой из одного состояния в другое. Такие свойства называются функциями состояния. Напротив, работа, совершаемая при движении поршня и расширении газа, и тепло, поглощаемое газом из окружающей среды, зависят от подробного способа, которым происходит расширение.

Поведение сложной термодинамической системы, такой как атмосфера Земли, можно понять, если сначала применить принципы состояний и свойств к ее составным частям — в данном случае к воде, водяному пару и различным газам, составляющим атмосферу. Выделяя образцы материала, состояния и свойства которых можно контролировать и манипулировать ими, можно изучать свойства и их взаимосвязи по мере изменения системы от состояния к состоянию.

термодинамика. Удельная теплоемкость в изотермических и адиабатических процессах (для газа)

спросил

Изменено 5 лет, 6 месяцев назад

Просмотрено 23 тысячи раз

$\begingroup$

Определим удельную теплоемкость как $$C={\frac{\Delta Q}{\Delta T}}$$ В случае изотермического процесса, если подводимая теплота компенсируется выполненной работой P-V, то температура газа не будет повышаться. Итак, $\Delta T=0$. Тогда $C=\infty$.

Однако в случае адиабатического процесса $\Delta Q=0$, так как вы не можете подавать тепло извне. Следовательно, $C=0$.

Однако, когда мы хотим рассчитать количество выполненной работы в адиабатическом процессе, мы пишем $W=C_v \Delta T$ (для идеального газа). Но $C_v$ должен быть $0$. Но это не имеет никакого смысла.

Как решить эту дилемму?

  • термодинамика
  • идеальный газ

$\endgroup$

6

$\begingroup$

Проблема заключается в определении C через количество тепла Q (которое является функцией пути). Мы знаем, что C должно быть физическим свойством материала, поэтому оно не должно зависеть от пути. Все проблемы с C исчезнут, если, как мы это делаем в термодинамике, мы признаем и принимаем более общие определения: $$C_v=\left(\frac{\partial U}{\partial T}\right)_V$$ и $$C_p=\left(\frac{\partial H}{\partial T}\right)_P$$ Нижние индексы на C - это то, как C равны измерял , а не то, как они используются на практике. При постоянном объеме вы можете получить $\Delta U$, измерив Q. При постоянном давлении вы можете получить $\Delta H$, измерив Q. Таким образом, старое определение переносится на те особые обстоятельства, когда измеряются теплоемкости. Но определения в терминах U и H гораздо более общие и применимы ко всем процессам.

$\endgroup$

4

$\begingroup$

В разделе 4.7 7-го издания книги Теплота и термодинамика , написанной М. Земанским и Р. Диттманом, читаем

Теплоемкость может быть отрицательной, нулевой, положительной или бесконечной в зависимости от процесс, который происходит в системе при теплообмене. Теплоемкость имеет определенное значение только для определенного процесса.

Таким образом, в соответствии с определением $C=\mathrm{đ}Q/\mathrm{d}T$ и приведенным выше извлечением, я думаю, что для изотермического процесса $C=\infty$ и для адиабатического процесса $C=0 $.

Относительно упомянутого соотношения $W=C_v \Delta T$ для случая адиабатического процесса в идеальном газе:

Согласно 1-му закону для изменения внутренней энергии имеем

$$\Delta U=Q+W $$

В адиабатическом процессе $Q=0$, поэтому

$$\Delta U=W(\text{адиабатический})$$

Таким образом, если вычислить изменение внутренней энергии, мы вычислили проделанная работа. Но в отличие от работы и теплоты внутренняя энергия есть функция состояния ; это означает, что его изменения не зависят от процесса и зависят только от начального и конечного термодинамических состояний. Более того, для идеальных газов $U$ является функцией только $T$ (см. главу 5 той же книги). Следовательно, изменение внутренней энергии идеального газа в адиабатическом процессе от температуры $T_i$ до $T_f$ равно изменению его внутренней энергии в процессе постоянного объема с начальной и конечной температурами $T_i$ и $T_f $. В последнем случае, когда $W(\text{isochoric})=0$, $$\Delta U=Q(\text{изохорный})=\int_{T_i}^{T_f}C_v \mathrm{d}T$$ Итак, предполагая, что $C_v$ постоянна, мы приходим к $$W(\text{адиабатический})=\Delta U= C_v \Delta T$$

$\endgroup$

$\begingroup$

Здесь нет дилеммы, так как вы только что показали, что газ может иметь много значений удельной теплоемкости.


Learn more


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)