Question

Изменяется ли внутренняя энергия воздуха в салоне: а) взлетающего, б) летящего с постоянной скоростью, в) приземляющегося самолета. Рассмотрите случаи: когда условия в салоне неизменны; когда в салоне по просьбе пассажиров включили обогрев.

Answer 1

Внутренняя энергия воздуха определяется

U = (i/2)·R·m·T/Mо

i = 6 - число степеней свободы для воздуха

R - газовая постоянная

m - масса воздуха в самолете

M - молярная масса воздуха

Т - температура воздуха в салоне самолета.

Как видим, все величины, входящие в формулу внутренней энергии, являются ПОСТОЯННЫМИ, за исключением ТЕМПЕРАТУРЫ.

Вывод:

В случае взлета, полета и посадки внутренняя энергия НЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ.

Но если по просьбе пассажиров включили обогрев, то внутренняя энергия воздуха, согласно формулы, увеличится.

Answer 2

Для понимания изменения внутренней энергии воздуха в салоне различных фаз полета самолета, давайте рассмотрим каждый случай по порядку:

а) Взлетающий самолет: Во время взлета самолета происходит ускорение, и двигатели потребляют топливо для создания тяги, необходимой для взлета. Воздух в салоне не изменяется сам по себе (если не учитывать движение воздуха, создаваемое системами вентиляции), но внутренняя энергия может изменяться за счет теплопередачи между салоном и окружающей средой, так как двигатели работают на высокой мощности и выделяют тепло. Если система кондиционирования салона включена во время взлета, она также будет влиять на изменение внутренней энергии воздуха.

б) Летящий с постоянной скоростью самолет: При постоянной скорости изменение кинетической энергии воздуха в салоне равно нулю, так как скорость остается постоянной. Однако воздух в салоне может подвергаться теплообмену с окружающей средой через стенки самолета и системы вентиляции. Внутренняя энергия воздуха будет меняться, если системы отопления или кондиционирования регулируют температуру в салоне.

в) Приземляющийся самолет: Во время приземления самолета снова происходит ускорение, связанное с торможением. Так как работают тормозные системы, они также могут нагревать воздух в салоне, внося вклад в изменение внутренней энергии. По аналогии с предыдущими случаями, на изменение внутренней энергии воздуха могут влиять также системы отопления или кондиционирования в салоне.

Итак, внутренняя энергия воздуха в салоне самолета может изменяться во всех трех фазах полета (взлет, полет с постоянной скоростью, приземление) из-за различных факторов, таких как теплопередача с окружающей средой, работа двигателей, систем отопления и кондиционирования, а также использование тормозных систем.