Graphical representation of energy values of ideal gas in characteristic diagrams by using unusual way

Abstract

In this paper, for characteristic polytropic change of state of ideal gas is given graphical planimetric graphical representation of the most important energy values in workplace and thermal diagram, trough the appropriate area. In this paper, we used differential forms of the First and Second law of thermodynamics and basic equation which define the observed change of state, written in a suitable form. The results for the polytropic change of state, are applied to the isobaric and isochoric change of state. It is shown that any of the energy values ( q12, w12, wt12, Dh12, Du12) can be present in both workplace (p, v) as well as thermal (T-s) diagram. Graphical solutions, compared to the analytical, provide efficient theoretical explain and presentation of various thermodynamic processes of ideal gas with different aspects and greatly assist a clearer view of the problem and enhance each other living arrangement. Graphical representation of external influences or energy values shown in the diagrams, make it possible to more clearly we see connection between these effects, change of state, as well as their each other relations. This is particularly evident in the case when there are (p, v) and (T-s) diagram for a par tic u lar ideal gas, which is common in technical practices (e. g., air as an ideal gas).

U radu je za karakterističnu politropsku promenu stanja idealnog gasa dato grafičko planimetrijsko predstavljanje najvažnijih energetskih veličina u radnom i toplotnom dijagramu, preko odgovarajućih površina. Pri ovome korišćeni su diferencijalni oblici prvog i drugog zakona termodinamike, kao i osnovne relacije koje definišu posmatranu promenu stanja, napisane u pogodnom obliku. Dobijeni rezultati, za politropsku kao opštu promenu stanja, primenjeni su na izobarsku i izohorsku, kao karakteristične promene stanja. Pokazano je da bilo koju od energetskih veličina (q12, w12, wt12, Δh12, Δu12) moguće predstaviti kako u radnom (p-v), tako i u toplotnom (T-s) dijagramu. Prikazana grafička rešenja, u odnosu na analitička, omogućuju efikasnije teorijsko razmatranje i predstavljanje različitih termodinamičkih procesa idealnog gasa sa različitih aspekata i znatno pomažu jasnijem sagledavanju problema i poboljšavaju međusobno sporazumevanje. Grafički prikazi spoljnih uticaja, odnosno energetskih veličina u prikazanim dijagramima, omogućuju da se još jasnije uoči veza između tih uticaja, promena stanja, kao i njihovi međusobni odnosi. Ovo posebno dolazi do izražaja za slučaj kada postoji (p, v) i (T-s) dijagram za određeni idealni gas, što je čest slučaj u tehničkoj praksi (na primer za vazduh kao idealan gas).