Undele de șoc de rarefacție și compresie - stadopedia

Dacă luăm în considerare entalpia i ca funcție a presiunii P și S entropia, este posibil să se înregistreze schimbarea entalpie într-un val de șoc de intensitate scăzută, care sare toți parametrii dinamici sunt considerate ca fiind cantități mici, ca o expansiune în trepte mici variabile independente cu privire la punctul de starea inițială:

Din termodinamică știm asta

Luând în considerare aceste relații, se poate scrie formula (4.34)

Pentru volumul specific, putem scrie formula de expansiune

În partea din față a undei de șoc ecuația energetică (4.5) este valabilă, care, luând în considerare formula termodinamică i = E + Pn, poate fi transformată în forma

Eliminarea expresiei i2 - i1 din ecuațiile (4.36) și (4.38). cu ajutorul lui (4.37) obținem

Să analizăm în ce cazuri propagarea undelor de șoc comprimat într-o substanță și în care sunt posibile unde de șoc de rărire. Undele de undă de compresiune (a) și rărire (b) sunt arătate schematic în Fig. (4.8).

Ecuația (4.39) arată că semnul creșterii entropiei în undă de șoc depinde de semnul celui de-al doilea derivat. care sunt determinate de-a lungul izentropic. În cazul în care substanța are un proprietăți termodinamice normale (astfel de proprietăți sunt materiale mai reale), ea Poisson P adiabatic pe un plan, n este o curbă care este convexă în jos (fig. 4.9a). În conformitate cu a doua lege a termodinamicii, procese interne numai datorate în procesele adiabatic nu poate fi redusă fără a îndepărta căldura din substanța entropie. Deoarece pentru o substanță cu proprietăți termodinamice normale> 0 și într-o undă de compresie de șoc P2> P1. atunci partea dreaptă a ecuației (4.39) este mai mare decât zero, în timp ce S2> S1. care nu contrazice a doua lege a termodinamicii. Dar undele de șoc de rarefacție în acest caz sunt imposibile, deoarece P2> P1. și, prin urmare, S2

În cazul în care substanța are proprietăți termodinamice astfel încât în ​​plan Poisson P adiabatic, n este o curbă care este convexă în sus (aceasta se referă la substanțe cu proprietăți termodinamice aberante) pentru care <0 - (рис.4.9б), то положение обратное: энтропия растет в ударной волне разрежения, когда P2 n1. și scăderi ale valului de compresie a șocurilor. Pentru o astfel de substanță, conform celei de-a doua legi a termodinamicii, un val de compresie a șocurilor este imposibil.

Articole similare