Внешняя работа

Примером открытой термодинамической системы является компрессор, сжимающий воздух.

На рис. 2.3 в p-v- диаграмме показаны процессы, сопровождающие его работу. Воздух, забираемый из окружающей среды, заполняет цилиндр (a -1), сжимается (1-2) и выталкивается к потребителю (2- b).

Внешняя работа процесса сжатия 1 – 2 равна:

.

(2.3)

Вычисляя слагаемые в правой части (2.3), имеем

, .

Подстановка их в (2.3) дает следующие выражения для расчета внешней работы:

	(2.4)
	(2.5)

которые характеризуют связь между внешней работой l и работой изменения объема w в любом процессе.

Использование дифференциальной записи уравнения (2.5)

позволяет получить важные формулы для внешней работы:

	(2.6)
	(2.7)

В диаграмме p -v внешняя работа любого процесса изображается (рис. 2.3) площадью a- 1-2- b. Согласно (2.6) работа положительна (dl > 0), если давление уменьшается (dp < 0), и наоборот. Внешняя работа (l) так же, как и работа w, зависит от характера процесса, следовательно, является функцией процесса (в отличие от параметров, которые являются функцией состояния).